JPH01501755A - Construction of synthetic DNA and its use in the synthesis of large polypeptides - Google Patents

Construction of synthetic DNA and its use in the synthesis of large polypeptides

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JPH01501755A JP63500640A JP50064088A JPH01501755A JP H01501755 A JPH01501755 A JP H01501755A JP 63500640 A JP63500640 A JP 63500640A JP 50064088 A JP50064088 A JP 50064088A JP H01501755 A JPH01501755 A JP H01501755A
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Abstract

Methods for the production of large polypeptides containing repeating sequences of amino acids utilizing biochemical techniques, specifically DNA sequences coding for the expression of the large polypeptides. Systems utilizing exogenous transcriptional and tranlational regions to control the production of the large polypeptides are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】 合成り N Aの構成および大ポリペプチドの合成におけるその使用 合衆国政府は、本発明を導くに至った研究に海軍省が提供した援助の成果として 、本発明に関しである種の権利を有する。[Detailed description of the invention] Construction of synthetic NA and its use in the synthesis of large polypeptides The United States Government, as a result of assistance provided by the Department of the Navy to research that led to this invention, , has certain rights in this invention.

関連出i1のクロス・リファレンス 本願は、1986年11月4日に出願された米国特許出願番号第927、258 号の部分a!続出願である。Cross reference of related output i1 This application is filed under U.S. Patent Application No. 927,258, filed November 4, 1986. Part a of the issue! This is a continuation application.

本発明は、高分子量重合体、核酸またはその核酸の発現生成物であるペプチドに 関し、特には、構造材料(structaredraterial)として使用 される、反復配列を含む高分子量ツプチドの、生化学的方法による製造に関する 。The present invention relates to high molecular weight polymers, nucleic acids, or peptides that are expression products of the nucleic acids. in particular for use as a structural material. Production of high-molecular-weight tuptide containing a repetitive sequence by a biochemical method .

背景 粗換えDNA技術は、天然遺伝子の単離、および多様な宿主細胞中におけるこれ ら遺伝子の発現に用いられてきた。通常この技術は、その他の手段では有用な量 を製造できない、インターフェロンまたはペプチドホルモン等の生物学的に活性 なポリペプチドの製造に利用されてきた。また、天然遺伝子の単離、および部位 特異的なin vitro突然変異によって、修飾タンパク質を製造することも 可能であり、これらの遺伝子を改変し、ひいては産生ポリペプチドを変化させる ことができる。様々な天然遺伝子の断片を組み合わせることによって創製された ポリペプチドもあり、天然に存在する数種の分子のキメラ分子となる新たなポリ ペプチドが生み出されてきた。background Crude recombinant DNA technology allows for the isolation of native genes and their production in diverse host cells. It has been used for gene expression. This technique typically reduces the amount of energy that would otherwise be useful. biologically active substances such as interferon or peptide hormones that cannot be manufactured It has been used for the production of polypeptides. In addition, isolation of natural genes, and site Modified proteins can also be produced by specific in vitro mutations. It is possible to modify these genes and thus change the polypeptides produced. be able to. Created by combining various natural gene fragments There are also polypeptides, which are new polypeptides that are chimeric molecules of several naturally occurring molecules. Peptides have been created.

DNA化学合成のための、有効かつ自動的な方法の出現によって、全遺伝子を合 成し、そういった合成遺伝子の合成過程で任意に修飾することが可能になった。With the advent of efficient and automatic methods for chemical DNA synthesis, it is now possible to synthesize entire genes. It has now become possible to arbitrarily modify such synthetic genes during the synthesis process.

これら様々な技術は、天然ポリペプチドの天然型または修飾型の製造に応用され てきたが、実質的に新しいポリペプチドを創製するために、これらの技術を使用 する試みはほとんど行われていなかった。These various techniques are applied to the production of natural or modified forms of natural polypeptides. have used these techniques to create substantially new polypeptides. There have been very few attempts to do so.

性質上、ポリペプチドは、広範囲な化学的、物理的、および生理学的特徴を有す る。しかし、天然の既知ポリペプチドでは適当でない商業的用途が存在する。By nature, polypeptides have a wide range of chemical, physical, and physiological characteristics. Ru. However, there are commercial uses for which naturally known polypeptides are not suitable.

バイオテクノロジーが利用できるようになったとはいえ、一般にこれは、天然生 成物への適用、および天然分子の修飾に限られてきた。それと対照的に、有機化 学的合成の強みは、安価な炭素物質を、天然分子を包含し、しかし最も重要なこ とには、天然分子とは関係ない定義され且つ予期された化学的特性を有するポリ プロピレンおよびポリアクリレート等の全く新しい構造体を包含する広範囲の種 類のポリマー分子へ変換することができる点である。Although biotechnology has become available, it is generally Applications have been limited to synthetic products and modifications of natural molecules. In contrast, organic The strength of chemical synthesis is that it can produce inexpensive carbon materials, including natural molecules, but most importantly is a polymer with defined and expected chemical properties that are unrelated to natural molecules. A wide range of species including completely new structures such as propylene and polyacrylates The point is that it can be converted into similar polymer molecules.

そのような物質、特に、アミノ酸の反復配列を含む高分子量重合体は、生化学的 手段による製造が困難であることが証明されている。アミノ酸の繰り返し単位を 含む大ペプチドの産生に必要な遺伝子は、不安定であり、しばしば遺伝子中で反 復単位の欠失の原因となる分子間組換えが生じる。有機合成によって入手できる 重合分子を生物学的方法によって作り出すようなバイオテクノロジーの開発は、 バイオテクノロジーの適用範囲を著しく拡張するであろう。Such materials, especially high molecular weight polymers containing repeating sequences of amino acids, are manufacturing by means has proven difficult. repeating unit of amino acids The genes required for the production of large peptides are unstable and often undergo reactions within the gene. Intermolecular recombination occurs which causes deletion of the repeat unit. available through organic synthesis The development of biotechnology that creates polymeric molecules by biological methods is It will significantly expand the scope of biotechnology applications.

関連文献の簡単な説明 同方向に4つまで重複したラクトースオペレーターのクローニングが5adle rら、 Gene、(1980) 8 : 279−300に記載されている。Brief description of related literature Cloning of up to 4 duplicate lactose operators in the same direction is 5adle R et al., Gene, (1980) 8: 279-300.

高度に反復したサテライトDNAを含むハイブリッド紹菌プラスミドがBrut lag ら、Ce11. (1977>10:509−519に記載されている 。細菌中でのポリ (アスパルチル−フェニルアラニン)の合成がDoelら、  Nucleic Ac1ds Re5earch。A hybrid introducer plasmid containing highly repetitive satellite DNA is called Brut. lag et al., Ce11. (Described in 1977>10:509-519 . The synthesis of poly(aspartyl-phenylalanine) in bacteria was reported by Doel et al.  Nucleic Ac1ds Re5earch.

(1980) 8 : 4575−4592に記載されている。プロリン重合体 産生ヲコードするプラスミドのクローニングによってプロリン含有量を増やす方 法がKar+gasら、 Applied and Environmenta lMicrobiology (1982) 43 : 629−635に記載 された。プラスミドのレプリコン内で安定に維持することができる、高度に反復 したD N A配列の長さに関する生物学的限界が、GuptaらによってBi o/Technology (602−609ページ、1983年9月)に記載 されているー 発明の要約 合成された構造遺伝子の発現による、反復オリゴマー単位を有するポリペプチド の製造のための方法および組成物が提供される。オリゴマーペプチド配列をコー ドする個々の単位は、アミノ酸コドンの冗長性を利用するヌクレオチド配列に関 して多様である。長鎖核酸の配列は、個々の反復単位の多数を発現する核酸オリ ゴマーの合成によって組み立てられ、そしてそれらのオリゴマーは、結合されて 所望の長さのポリヌクレオチドが提供される。ポリペプチド生成物の有意な発現 に先立って対象宿主を高濃度に増殖せしめる発現系が使用され、その後発現系が 誘導され、ポリペプチド生成物が高収量で得られ、それは宿主細胞から単離され 得る。ある態様では、合成遺伝子の転写開始系が宿主のRNAポリメラーゼによ って認識されず、そして誘導性の制御下で機能的RNAポリメラーゼを発現する 遺伝子が宿主中に含まれるような系が用いられる。(1980) 8: 4575-4592. proline polymer How to increase proline content by cloning a plasmid encoding the production method The law is Kar+gas et al., Applied and Environment Described in Microbiology (1982) 43: 629-635 It was done. Highly repetitive that can be stably maintained within the plasmid replicon The biological limit on the length of the DNA sequence was established by Gupta et al. Described in o/Technology (pages 602-609, September 1983) It's been done Summary of the invention Polypeptides with repeating oligomeric units by expression of synthetic structural genes Provided are methods and compositions for the manufacture of. Coding the oligomeric peptide sequence The individual units coded are related to nucleotide sequences that take advantage of amino acid codon redundancy. and are diverse. A long nucleic acid sequence is a nucleic acid sequence that expresses a large number of individual repeat units. assembled by synthesis of oligomers, and those oligomers are combined A polynucleotide of desired length is provided. Significant expression of polypeptide product An expression system is used that allows the target host to grow to high concentrations prior to The polypeptide product is obtained in high yield, and it can be isolated from the host cells. obtain. In some embodiments, the transcription initiation system for the synthetic gene is activated by host RNA polymerase. is not recognized by the RNA polymerase and expresses a functional RNA polymerase under inducible control. A system is used in which the gene is contained in the host.

図面の簡単な説明 第1図ニブラスミドpsY701の構造。Brief description of the drawing Figure 1: Structure of niblasmid psY701.

第2図= (A)β−ラクタマーゼまたは(B) gly−alaペプチドに対 する抗体を用いてのポリペプチドのイムノプロット。Figure 2 = (A) β-lactamase or (B) gly-ala peptide Immunoplotting of polypeptides using antibodies.

第3図ニブラスミドルG10/Slp Iの作成流れ図。Figure 3 is a flowchart for creating the Nibras Middle G10/Slp I.

第4図:ポリペプチド生成物のイムノプロット。 (A)抗Slp抗体によるT 7gplO/Slp、(B)抗Slp抗体によるT7gp9/Sip 、(C) クマシブルーによる染色。Figure 4: Immunoplot of polypeptide products. (A) T by anti-Slp antibody 7gplO/Slp, (B) T7gp9/Sip with anti-Slp antibody, (C) Staining with Kumasi Blue.

第5図ニブラスミドPSY856の作成を示す流れ図。FIG. 5 is a flowchart showing the creation of Niblasmid PSY856.

第6図:T7系によるカナマイシン耐性の遺伝子生成物の蓄積を示すタイムコー ス。Figure 6: Time code showing the accumulation of kanamycin resistance gene product by the T7 line. vinegar.

第7図ニブラスミドpSY857の作成を示す流れ図。FIG. 7 is a flowchart showing the creation of niblasmid pSY857.

第8図ニブラスミドpsY980の作成を示す流れ図。FIG. 8 is a flowchart showing the creation of Niblasmid psY980.

第9図: (A)β−ガラクトシダーゼ/S1pmの遺伝子融合体の生成物を含 むゲルのアミドブラック染色、(B)抗Slp抗体による同一生成物のイムノプ ロット。Figure 9: (A) Containing the product of the β-galactosidase/S1pm gene fusion. (B) Immunoplasty of the same product with anti-Slp antibody. lot.

第10図ニブラスミドpSY 1285の作成を示す流れ図。FIG. 10 is a flowchart showing the creation of Niblasmid pSY1285.

好ましい態様の説明 反復する比較的短いアミノ酸単位のポリオリゴマーである新規なポリペプチドが 提供される。これらオリゴマーは、異なったアミノ酸配列のスペーサーによって 連結されることもある。したがって、この新規なポリペプチドは、反復アミノ酸 を含み、エラストマータンパク質を含む磁維タンパク質として特に有用である。Description of preferred embodiments A novel polypeptide that is a polyoligomer of relatively short repeating amino acid units is provided. These oligomers are separated by spacers with different amino acid sequences. Sometimes they are connected. Therefore, this novel polypeptide consists of repeating amino acids are particularly useful as magnetic fiber proteins, including elastomeric proteins.

反復単位含有ペプチドをコードする遺伝子は、特に、重複反復単位を含む遺伝子 と以前関連していた間jを避けるために構成される。Genes encoding repeat unit-containing peptides are particularly genes containing duplicate repeat units. Configured to avoid j while previously associated with.

本発明の遺伝子は、同一のアミノ酸配列単位をコードする複数のDNA配列の多 量体から成る。ここでは、様々なアミノ酸単位をコードする2つ以上の異なる多 量体が互いに結合してブロック共重合体を形成しする場合がある。個々の単位は 、4ないし30個のアミノ酸(12ないし120個のヌクレオチド)、より一般 には4ないし25個のアミノ酸(12ないし75個のヌクレオチド)、特には4 ないし8個のアミノ酸を有する。そして、たいてい同一アミノ酸が同一単位内で 少なくとも2回現れ、通常1個以上のアミノ酸によって分離される。同一アミノ 酸配列をコードする多量体の単位は、同一のアミノ酸配列を達成するコドンの冗 長性に基いて、2種類以上のヌクレオチド配列を含むことができる。The gene of the present invention is a polymorphism of multiple DNA sequences encoding the same amino acid sequence unit. Consists of quantities. Here, two or more different polynucleotides encoding various amino acid units are used. The polymers may combine with each other to form a block copolymer. The individual units are , 4 to 30 amino acids (12 to 120 nucleotides), more commonly contains 4 to 25 amino acids (12 to 75 nucleotides), especially 4 to 25 amino acids (12 to 75 nucleotides) It has between 8 and 8 amino acids. And most of the time, the same amino acids are in the same unit. Appears at least twice, usually separated by one or more amino acids. Same amino Multimeric units encoding acid sequences contain redundant codons that achieve identical amino acid sequences. Depending on length, more than one type of nucleotide sequence can be included.

はとんどの場合、本発明のDNA組成物は以下の一般式で表すことができる。In most cases, the DNA composition of the present invention can be represented by the following general formula.

Kk (W)JXxNYy) i L 12式中、 Kは、任意の配列でよい約1ないし100アミノ酸の、一般には1ないし60ア ミノ酸のアミノ酸配列をコードする各DNA配列であって、アミノ酸総数の約2 0%未満より一般にはアミノ酸総数の10%未満であって任意の配列であること ができ特に、天然配列であり、ここで多量体の構造遺伝子は読み枠内で他のDN Aに融合している。Kは転写開始メチオニンコドンを有するであろう。Kk (W) JXxNYy) i L 12 formulas, K can be any sequence of about 1 to 100 amino acids, generally 1 to 60 amino acids. Each DNA sequence that encodes the amino acid sequence of a amino acid, approximately 2 of the total number of amino acids. Less than 0%, generally less than 10% of the total number of amino acids, and any sequence in particular, the natural sequence, where the structural genes of the multimer are in reading frame with other DNs. It is fused with A. K will have the transcription initiation methionine codon.

kは0または1を示し、 Wは、以下の一般式を有する。k indicates 0 or 1, W has the following general formula.

[(A)n (B)pコ q 式中、 Aは、配列内に少なくとも2回現われる少なくとも1つのアミノ酸を通常有する 同一のアミノ酸駿列を、それが現われるごとにコードするDNA配列であって、 前記反復単位中で、一般に約12ないし90個のヌクレオチド(nt) 、より 一般には約15ないし75個のヌクレオチドを含む。[(A)n (B)pcoq During the ceremony, A usually has at least one amino acid that occurs at least twice in the sequence A DNA sequence that encodes the same sequence of amino acids each time it appears, Generally about 12 to 90 nucleotides (nt), or more, in the repeating unit. It generally contains about 15 to 75 nucleotides.

通常は少なくとも2つの異なったA1一般に10以下のA1より一般に6つ以下 の異なったAが存在し、これらは前記同一アミノ酸配列をコードするが、少なく とも1残基のヌクレオチドが互いに異なっており、10個という多くのヌクレオ チドが異なっていてもよいが、一般には他のA配列と6残基以上異なることはな い。同一のアミノ酸のために少なくとも2つの異るコドンが、例えばグリシンの ためにGGC及びGGAが使用され、異るAが同一のアミノ酸配列をコードする 。Usually at least two different A1s, generally less than 10 A1s, generally less than 6 There are several different A's that encode the same amino acid sequence, but with fewer They differ from each other in one nucleotide residue, and there are as many as 10 nucleotides. Although the residues may be different, generally they do not differ by more than 6 residues from other A sequences. stomach. At least two different codons for the same amino acid, e.g. glycine GGC and GGA are used for .

nは、少なくとも2、一般に少なくとも約8の整数であって、約250以下、一 般に約200以下、頻繁に約125以下の整数でもあり、約50以下の場合もあ る。n is an integer of at least 2, generally at least about 8, and less than or equal to about 250; Generally an integer less than or equal to about 200, frequently less than or equal to about 125, and sometimes less than or equal to about 50. Ru.

Bは、A単位によってコードさ九たアミノ酸配列単位以外のアミノ酸配列をコー ドする、Aとは相違したI)NA配列であり、A単位のオリゴマー間の連結単位 として機能する。Bは、一般に約3ないし45個のヌクレオチド(1ないし15 個のアミノ酸)、より一般には約3ないし30個のヌクレオチド(工ないし10 個のアミノ酸)を有する。B encodes an amino acid sequence other than the nine amino acid sequence units encoded by the A unit. I) A NA sequence different from A, which is a linking unit between oligomers of A units. functions as B generally has about 3 to 45 nucleotides (1 to 15 amino acids), more typically about 3 to 30 nucleotides (1 to 10 amino acids).

前記遺伝子に現れるB単位が同一または異なり、一般に10を越えるB単位は存 在せず、より一般には5以下であり、B単位は1ないし45個、より一般には約 1ないし15個のヌクレオチドにおいて異なり、異なったBは、同一のまたは異 なったアミノ酸配列をコードすることができる。The B units appearing in the genes are the same or different, and generally there are more than 10 B units. from 1 to 45 B units, more generally from about 5 Different B's differ by 1 to 15 nucleotides and can be the same or different. can encode the amino acid sequence that has become.

pは、0または1であって、連続的にA単位が存在するごとに異なることができ る。p is 0 or 1 and can be different for each successive A unit. Ru.

qは、少なくとも1の整数であって、AおよびBのヌクレオチド数、ならびにn およびpの値とともに変わる。変更可能なqは、構造遺伝子の多量体部分のヌク レオチドの少なくとも90個、好ましくは少なくとも約150個、より好ましく は少なくとも450個、そして最も好ましくは少なくとも900個となるように 選択されよう。そして、ヌクレオチド数は、一般に約10000を超えず、より 一般には約8000を超えず、通常は約900ないし6000の範囲、なお一般 に約900ないし5000の範囲に入ろう。そして、 Mは、0ないし18個のヌクレオチドのI)NAヌクレオチド配列であって、一 般にはAおよび/ま左はBのアミノ酸に限定されるが、通常はAおよび/または Bのアミノ酸を包含する任意のアミノ酸配列をコードすることができる。q is an integer of at least 1, the number of nucleotides of A and B, and n and varies with the value of p. The variable q is the nucleus of the multimeric part of the structural gene. at least 90, preferably at least about 150, more preferably is at least 450, and most preferably at least 900. It will be selected. and the number of nucleotides generally does not exceed about 10,000 and more Generally no more than about 8,000, usually in the range of about 900 to 6,000, but generally It will be in the range of about 900 to 5,000. and, M is an I)NA nucleotide sequence of 0 to 18 nucleotides, Generally, A and/or left are limited to the amino acids of B, but usually A and/or Any amino acid sequence that includes the amino acids of B can be encoded.

Xは、Wと同°−の場合も異なる場合もあるが、一般には異なっており、以下の 一般式を有する。X may be the same as or different from W, but in general they are different, and the following It has a general formula.

[(A’)n’ (B’)p’] q’、式中、 At、n’、B’、p’およびqjは、それぞれASn。[(A')n' (B')p']q', in the formula, At, n', B', p' and qj are each ASn.

B、 pおよびqと同一である場合も異なる場合もあるが、少なくとも1つは異 なり、ここで類似の記号は、それらに対応する記号と同一の定義に入る。B, p and q may be the same or different, but at least one is different. , where similar symbols fall within the same definition as their corresponding symbols.

Xは、0または1を示す。X represents 0 or 1.

Nは、Mと同一の場合も異なる場合もあるが、Mと同じに定義される。N is defined the same as M, although it may be the same or different.

Yは、Wと同一の場合も異なる塩1合もあるが、一般には異なり、以下の一般式 で表される。Y may be the same as W or may be a different salt, but in general they are different and have the following general formula: It is expressed as

[(A”)n”(B”)p’] q2 式中、 A”、B2、B2、pおよびq2は、それぞれAs ns Bspおよびqと同 一である場合も異なる場合もあるが、少なくとも1つは異なり、そこでの類似の 記号は、それらに対応する記号と同一の定義内に入る。[(A”)n”(B”)p’]q2 During the ceremony, A”, B2, B2, p and q2 are the same as As ns Bsp and q, respectively. They may be the same or different, but at least one is different and similar therein. Symbols fall within the same definition as their corresponding symbols.

yは、0または1を示す。y represents 0 or 1.

iは、Xおよびyが0のとき、1ないし100、一般に1ないし50、より一般 には1ないし30、特には1を示す。i is from 1 to 100, generally from 1 to 50, more generally when X and y are 0; represents 1 to 30, particularly 1.

Xまたはyが1のとき、q、q’ならびにq2の合計は、少なくとも2、一般に 少なくとも5、そして約50以下、通常は約30以下となろう。When X or y is 1, the sum of q, q' and q2 is at least 2, generally It will be at least 5, and no more than about 50, and usually no more than about 30.

ヌクレオチドの合計は、少なくとも90個、一般に少なくとも約150個、好ま しくは少なくとも約900個であろう。また、20キロ個となることもあるが、 一般に約12個、より一般には約10個以下も可能である。The total number of nucleotides is at least 90, generally at least about 150, preferably Or at least about 900. In addition, it may be 20 kg, Generally, about 12, and more typically less than about 10 are also possible.

上記DNA配列によってコードされるポリペプチドは、以下の一般式を有するで あろう。The polypeptide encoded by the above DNA sequence has the following general formula: Probably.

K’ k’ (W’ M’ Xx’ N″Yy’>ilJ”式中、 Woは、以下の一般式を有する。K' k' (W' M' Xx' N"Yy'>ilJ" in the formula, Wo has the following general formula.

[CD)n(E)pl q 式中、 Dは、Aによってコードされるアミノ酸配列り、そしてそれ故に1個のアミノ酸 をコードするコドンを定義する3個のヌクレオチドに基づいて数上の制限を有す る。[CD)n(E)plq During the ceremony, D is the amino acid sequence encoded by A, and therefore one amino acid has numerical limitations based on the three nucleotides that define the codon that codes for Ru.

Eは、Bによってコードされるアミノ酸配列であり、そしてそれ故にコドンを定 義する3個のヌクレオチドに基づいて数上の制限を有し、各Eは、Bのコードに 応じて同一のことも異なることもある。そして、K” 、W’ 、M’ 、X’ 、N” 、Y”、およびLoは、それぞれに、WSM、X、N。E is the amino acid sequence encoded by B and therefore defines a codon. Each E has a numerical limit based on the three nucleotides that define the code for B. They may be the same or different depending on the situation. And K”, W’, M’, X’ , N'', Y'', and Lo are WSM, X, N, respectively.

およびYでコードされるアミノ酸配列と同じである。しかし、KおよびLにおい ては、プロテアーゼ処理、臭化シアン処理等のその後のプロセシングによって、 N末端またはC末端の非多量体鎖の部分的なまたは完全な除去が起こる場合があ る。and the amino acid sequence encoded by Y. However, in K and L By subsequent processing such as protease treatment and cyanogen bromide treatment, Partial or complete removal of N- or C-terminal non-multimeric chains may occur. Ru.

n%ps qs ks isおよびlは、前述と同様に定義される。n% ps qs ks is and l are defined in the same way as above.

同一組成(ア)を持った多量体の反復単位を有する特定の重合体組成は、以下の 一般式(Xおよびyは0)で示される。A specific polymer composition having repeating units of multimers having the same composition (a) is as follows: It is represented by the general formula (X and y are 0).

Kk’ [(D)n (E)pコ qLl”式中、 記号の定義は、すべて前述の通りであり、そしてこのDNA配列は、以下の一般 式を有する。Kk'[(D)n(E)pcoqLl'' in the formula, All symbol definitions are as above, and this DNA sequence has the following general definitions: has the formula

Kk [(A)n(B)pl qL1 式中、 記号の定義はすべて前述の通り。Kk [(A)n(B)pl qL1 During the ceremony, All symbol definitions are as above.

2ないし3の多量体ブロックの反復単位を有する共重合体組成物をコードする特 定のDNA配列は、以下の一般式で示される。Characteristics encoding copolymer compositions having repeating units of 2 to 3 multimeric blocks A specific DNA sequence is represented by the following general formula.

Kk (W”M”X″N’Yy’)i’Lf 一式中、 Woは、以下の一般式を有する多量体である。Kk (W"M"X"N'Yy')i'Lf complete set, Wo is a multimer having the following general formula.

[(A’)n’(B’)p’] q’ 式中、 A3は、4ないし8、一般に4ないし6個のコドンであり、その他の点ではAの 定義に従う。[(A’)n’(B’)p’]q’ During the ceremony, A3 is 4 to 8, generally 4 to 6 codons, and otherwise similar to A. Follow definition.

B3は、約2ないし12、一般に2ないし10である。B3 is about 2 to 12, generally 2 to 10.

B3は、2ないし8、一般に4ないし6個のコドンを示す。B3 represents 2 to 8, generally 4 to 6 codons.

p3は、0または1である。p3 is 0 or 1.

q3は、約2ないし25、一般に2ないし20である。q3 is about 2 to 25, generally 2 to 20.

XoおよびYlは、W”と同じ場合も異なる場合もあり、W”と同一の定義に従 う。Xo and Yl may be the same or different from W'' and follow the same definition as W''. cormorant.

MoおよびNoは、N”およびMoの定義に従う。Mo and No follow the definitions of N'' and Mo.

i”は、少なくとも2、一般に少なくとも5、そして約75以下、より一般には 約50以下、通常は30以下である。i” is at least 2, typically at least 5, and less than or equal to about 75, more typically It is about 50 or less, usually 30 or less.

他の記号に関しては、前述の通りである。Other symbols are as described above.

一般に、本発明の組成物は、少なくとも約5 kDal、通常は10kDal、 好ましくは15kDalの分子量を有し、そして400kDal又はそれ以上の 分子量を有することができ、通常は300kDa1以下、より一般には約250 kDa1以下の分子量を有することが可能である。一般に、その高い方の範囲は 、多量体の組み合わせであって、通常、各多量体の分子量は約150kDal未 滴、通常約100kDa1未満である。Generally, the compositions of the invention will have at least about 5 kDa, usually 10 kDa, preferably has a molecular weight of 15 kDa and 400 kDa or more can have a molecular weight, typically less than 300 kDa, more typically about 250 It is possible to have a molecular weight of kDa1 or less. Generally, the higher range is , a combination of multimers, each multimer typically having a molecular weight of less than about 150 kDal. droplets, usually less than about 100 kDa.

使用されるヌクレオチド配列は、前記のごとく、反復単位が同一アミノ酸のため に異るコドンを有するように合成されるであろう。通常、反復単位をコードする ヌクレオチド配列の少なくとも約25%、より普通には少なくとも約40%、一 般には少なくとも約60%が同じになるであろうが、しかし約95%以下、好ま しくは約90%以下が同じであることが望ましい。初めの構成物が自然な組換え 現象を起こすことが実験的に示される場合、これらの範囲内での大きな多様性が 利用されよう。The nucleotide sequences used are, as mentioned above, because the repeating units are the same amino acids. will be synthesized with different codons. Usually code repeating units At least about 25%, more usually at least about 40%, of the nucleotide sequence Generally at least about 60% will be the same, but no more than about 95%, preferably In other words, it is desirable that about 90% or less be the same. Recombination where the initial construct is natural If it is shown experimentally that a phenomenon occurs, a large diversity within these ranges It will be used.

特に興味深いのは、反復単位として5GAGAG (G=ニブリシンA=アラニ ン、S=セリン)を有するポリペプチドである。Of particular interest is the repeating unit 5GAGAG (G=nibrisin A=arani S = serine)

この反復単位は、天然に存在する絹の繊維タンパク質に見い出され、これは、G AGAG (SGAGAG) −5GAAGY (Y =チロシン)で表される 。本発明においては、反復単位は、そのN末端が、反復単位とは異なることのあ るλ4GAGAG、または一般に少なくとも約3個のアミノ酸、通常少なくとも 約5個のアミノ酸、より通常には12個のアミノ酸比を有するがしかし200個 以下、通常は100個以下のアミノ酸を有する他の配列であるように設計される 。通常、N末端が異なっているのは、融合タンパク質の発現をもたらすような方 法により、ベクター中へ遺伝子を挿入した結果であろう。産物の望ましい特性を 打ち消さないタンパク質は、いずれも上記のN末端を提供することができる。特 に、内因性宿主タンパク質、例えば細菌タンパク質を用いることもできる。タン パク質の選択は、転写開始領域の性質に依存することがある。同様に、C末端は 、反復配列と異なるアミノ酸配列を有することがある。便利には、1ないし10 0個、通常は1ないし25個のアミノ酸が存在することができ、これは天然に存 在する構造遺伝子によるC末端であることもでき、典型的にはやはり融合生成物 の形成から生じる。This repeating unit is found in naturally occurring silk fiber proteins, which include G AGAG (SGAGAG) - Represented by 5GAAGY (Y = tyrosine) . In the present invention, the repeating unit may have an N-terminus different from that of the repeating unit. λ4GAGAG, or generally at least about 3 amino acids, usually at least about 5 amino acids, more usually 12 amino acids, but 200 The following are designed to be other sequences, usually having 100 amino acids or less: . The N-terminus is usually different in a way that results in the expression of the fusion protein. This may be the result of inserting the gene into the vector by the method. desired characteristics of the product Any non-cancelling protein can provide the N-terminus described above. Special Endogenous host proteins, such as bacterial proteins, can also be used. Tan The choice of protein may depend on the nature of the transcription initiation region. Similarly, the C-terminus is , may have an amino acid sequence different from the repeat sequence. Conveniently, 1 to 10 There can be 0, usually 1 to 25 amino acids present, which are naturally occurring. can also be C-terminal with an existing structural gene, typically also a fusion product. arises from the formation of

絹様タンパク質(Slp)の遺伝子は、上記のように約5ないし25反復単位、 より通常は約10〜20反復単位のオリゴマーの提供によって製造することがで きる。異なる粘着末端を有することによってオリゴマーが連結され、2つ以上の オリゴマー単位、一般に約50以下のオリゴマー単位、より一般には約30以下 のオリゴマー単位、なお頻繁に約25以下のオリゴマー単位を有する重合体を得 ることができる。The gene for silk-like protein (Slp) has approximately 5 to 25 repeat units, as described above. More usually, they can be prepared by providing oligomers of about 10 to 20 repeating units. Wear. Oligomers are linked by having different sticky ends, and two or more oligomeric units, generally no more than about 50 oligomeric units, more generally no more than about 30 of oligomeric units, and frequently less than about 25 oligomeric units. can be done.

絹様タンパク質は、同一または異なった傾向(hande+jness)を持つ 交互の多量体を有することにより変化させることができる。例えば、前記に式中 で(B)pは偶数または奇数のアミノ酸となり得る。絹において、グリシンの水 素の配向と、アラニンおよびセリンのメチル基および水酸基の配向が逆になるこ とがある。 (B)pが偶数であれば連続配列を、奇数であれば(A)nの交互 の配列を取るであろう。したがって、(Binをコードするアミノ酸の数を変更 することによって異なる特性が得られる。Silk-like proteins have the same or different tendencies (hande+jness) This can be varied by having alternating multimers. For example, in the above formula (B) p can be an even or odd amino acid. In silk, glycine water The orientation of the methyl group and hydroxyl group of alanine and serine may be reversed. There is. (B) If p is an even number, use a continuous arrangement, if it is an odd number, (A) Alternate n. will take an array of . Therefore, (change the number of amino acids encoding Bin) Different properties can be obtained by doing so.

特に興味深いのは、コイガイ (Bo+rlbyx mori)の絹の物理特性 および組成を模倣したポリペプチドである。Of particular interest is the physical properties of carp (Bo+rlbyx mori) silk. and compositionally mimicking polypeptides.

天然に存在するエラスチンに見い出されることがある、基本反復単位としてのG VGVP (G=ニブリシン■=バリン、P=ニブロリンを有するポリペプチド も興味深い。本発明において、N末端は任意の便利な配列であることができ、そ して所望によりプロテアーゼで全体または部分的に除去することができる。一般 に、対象の主題を有しないN末端配列は、約100分子未満のアミノ酸、より一 般には約60分子未満のアミノ酸といえよう。G as the basic repeating unit that may be found in naturally occurring elastin VGVP (polypeptide having G=nibrisin ■=valine, P=nibroline Also interesting. In the present invention, the N-terminus can be any convenient sequence; If desired, it can be removed in whole or in part with a protease. general In addition, the N-terminal sequence that does not have the subject matter of interest may be less than about 100 amino acids, or more In general, it can be said that it is an amino acid with less than about 60 molecules.

特に興味深いのは、4ないし8分子のアミノ酸の基本反復単位と異なる内部反復 を含むことがある約6ないし20個のアミノ酸の一般には8ないし16個のアミ ノ酸の配列によって分離された約6ないし10単位、好ましくは8革位の基本配 列である。例えば、第二の反復配列は、2回緩り返しのGAGAGSとなり得よ う。基本反復単位の総数は、一般に約150ないし300 、通常175ないし 250の範囲に入るであろう。C末端は、ある反復単位もしくはその一部、また は1ないし100個のアミノ酸、一般には1ないし30個のアミノ酸の他の配列 で終わることができる。C末端は、本発明にとって臨界的ではなく、主として便 宜上の選択がなされるであろう。N末端に関しては、タンパク質分解のために設 計が行われることがある。絹タンパク質の場合のように、本発明のエラスチン様 タンパク質も同様の操作が行われることがある。Of particular interest are the basic repeat units of 4 to 8 amino acids and different internal repeats. about 6 to 20 amino acids, typically 8 to 16 amino acids about 6 to 10 units, preferably 8 basic positions, separated by a sequence of amino acids. It is a column. For example, the second repeat could be GAGAGS with two loose ends. cormorant. The total number of elementary repeating units is generally about 150 to 300, usually 175 to 300. It will be in the 250 range. The C-terminus may be a certain repeating unit or part thereof, or is another sequence of 1 to 100 amino acids, generally 1 to 30 amino acids. It can end with The C-terminus is not critical to the invention and is primarily for convenience. A wise choice will be made. Regarding the N-terminus, it is designed for proteolysis. Sometimes measurements are taken. As in the case of silk proteins, the elastin-like Similar operations may be performed on proteins.

特に興味深いのは、エラスチンの特性を模倣しそしてエラストマー特性を与える タンパク質である。Of particular interest is that it mimics the properties of elastin and imparts elastomeric properties. It is a protein.

反復単位を含む共重合体は、異なる単位、各多量体中の単位数、それらの間隔、 および多量体の組み合わせ集合体の繰り返し数の適当な選択によって、特性を変 化させるための強力な手段である。このように、−吹型量体の数および配列を変 更することにより、様々な異なった物理的および化学的特性が得られる。Copolymers containing repeating units may have different units, the number of units in each multimer, their spacing, properties can be changed by appropriately selecting the number of repeats in the combinatorial assembly of multimers. It is a powerful means to make the world more popular. In this way, the number and arrangement of the blow mold mass bodies can be changed. A variety of different physical and chemical properties can be obtained by modifying the material.

ブロック共重合体の使用例は、組単位とエラスチン単位の組み合わせであり、こ れによって同一の単量体単位を有するだけの重合体と異なる特性を有する生成物 が得られる。An example of the use of block copolymers is the combination of set units and elastin units; A product that has different properties from a polymer that only has the same monomer units due to this. is obtained.

構造遺伝子を調製するには、様々な方法を使用することができる。オリゴマーの 調製のためには、ハイブリダイゼーションの後に適当な末端を有する2重鎮DN Aが得られように相補的D N Aaが合成される。所望により、単一工程でハ イブリダイゼーション条件に依存してコンカテマ−(concatea+er) が得られるように、それぞれのオリゴマー単位を同一にすることができる。通常 、以下の実施例で記載されるような、従来のアニーリングおよび連結反応の条件 が用いられる。Various methods can be used to prepare structural genes. oligomer For the preparation, after hybridization, the duplex DNA with appropriate termini is Complementary DN Aa is synthesized so that A is obtained. If desired, it can be processed in a single step. Concatemers (concatemers) depending on hybridization conditions Each oligomer unit can be identical so that . usually , conventional annealing and ligation conditions, as described in the Examples below. is used.

所望により、2つの単位の末端がその他の単位と相補的であるが、同一単位の末 端は互いに結合し得ないように2つの異なったオリゴマー単位を調製することも ある。こうして、個々のオリゴマー単位を調製することができ、それらを互いに つないでコンカテマーを作ることができる。この場合、介在する連結配列は、少 なくとも一部は末端によって定義される。構成に依存して、5”末端は転写開始 メチオニンコドンを備えることができ、あるいは、構造遺伝子は、5°末端にユ ニーク配列(場合によっては特異的酵素により開裂され得る)を有するアダプタ ーに連結されることができ、又は、融合生成物を提供するように適切な読みわく 内で通常宿主にとって内因性である遺伝子の部分に挿入されることができる。If desired, the ends of the two units are complementary to the other unit, but the ends of the same unit are It is also possible to prepare two different oligomeric units such that their ends cannot be linked to each other. be. In this way, individual oligomeric units can be prepared and connected to each other. You can connect them to make a concatemer. In this case, the intervening concatenated sequences are Defined, at least in part, by the terminus. Depending on the configuration, the 5” end initiates transcription. A methionine codon may be provided, or the structural gene may contain a methionine codon at the 5° end. Adapters with unique sequences (possibly cleavable by specific enzymes) or a suitable linkage to provide a fusion product. can be inserted into a portion of the gene that is normally endogenous to the host.

アダプター又は切断された遺伝子と構造遺伝子の5°末端との間に適切な相補的 末端をもうけることにより、これらの配列を適切な読みわく内に連結して所望の タンパク質を得るようにすることができる。アダプターまたは融合タンパク質を 用いることで得られる利点は、結合、分泌、他のタンパク質との複合体形成、ア フィニティー精製などの、特定の目的のためのQB的配列を有する二2が挙げら れる。A suitable complementary link between the adapter or truncated gene and the 5° end of the structural gene. By adding termini, these sequences can be ligated into the appropriate reading frame to create the desired Protein can be obtained. adapter or fusion protein The advantages of using it include binding, secretion, complex formation with other proteins, Two examples include QB-like sequences for specific purposes, such as affinity purification. It will be done.

いったん構造遺伝子を集成した後、クローニングが可能となり、特に配列の長さ に関して望みの遺伝子を有するクローンを単離でき、そして、その遺伝子を取り 出し、そして発現のための配列に連結することが可能となる。Once a structural gene has been assembled, cloning becomes possible, especially for sequence lengths. A clone containing the desired gene can be isolated, and the gene can be extracted. and ligation to sequences for expression.

発現構成体には、それぞれ構造遺伝子の5゛末端及び3゜末端に、転写および翻 訳の開始および終止制御領域が含まれるであろう。既述のごとく、これらの領域 は、融合タンパク質を用いることによって創製ことかでき、そこでは、本発明の 構造遺伝子が他の構造遺伝子に、その開始コドンより下流であって且つ開始コド ンと読み枠を合わせて挿入される。あるいは、様々な転写ならびに翻訳開始領域 が発現宿主中で使用する多様な遺伝子から得られ、この結果、本発明の構造遺伝 子の転写ならびに翻訳を得るために、これらの転写および翻訳開始領域を本発明 の構造遺伝子に結合させることができる。多様な終止領域が利用でき、これらは 転写開始領域と同一遺伝子からまたは異なる遺伝子からのものである。多数の構 成体が文献に記載されており、その他の構造遺伝子のために使用されるのと同様 の方法を、本発明の遺伝子に適用することができる。The expression construct contains transcription and translation components at the 5' and 3' ends of the structural gene, respectively. Translation start and end control areas will be included. As mentioned above, these areas can be created by using fusion proteins, in which the A structural gene is located downstream of and adjacent to another structural gene's start codon. will be inserted with the text and reading frame aligned. Alternatively, various transcriptional and translational initiation regions can be obtained from a variety of genes for use in the expression host, and as a result, the structural genes of the present invention These transcription and translation initiation regions can be modified according to the invention to obtain offspring transcription and translation. can be linked to the structural gene of A variety of termination regions are available, and these It may be from the same gene as the transcription initiation region or from a different gene. Many structures Similar to the adults described in the literature and used for other structural genes The methods described above can be applied to the genes of the present invention.

特に興味深いのは、誘導可能な転写開始領域の使用である。Of particular interest is the use of inducible transcription initiation regions.

この方法では、望みの生成物の有意な発現に先立って、宿主株が高濃度で増殖し 得る。誘導可能な転写を起こさせることは、特に、ペプチドが宿主によって分泌 される場合よりも宿主中に保持される場合に有用である。In this method, the host strain is grown at high concentrations prior to significant expression of the desired product. obtain. Inducible transcription occurs, especially when the peptide is secreted by the host. It is more useful when retained in the host than when stored.

多数の誘導可能な転写開始領域が存在し、特定の状況下で使用することができる 。その誘導性領域は、β−ガラクトシダーゼ遺伝子を誘導するためのイソプロピ ルチオガラクトシド(IPTG)等ごとき特定の化学物質によって制御すること ができる。その他の誘導性領域には、λ左プロモーター及び若ブ・、ロモーター 、様々なアミノ酸(例えば、ヒスチジンおよびトリプトファン)のポリシストロ ン、温度感受性プロモーター、および制御遺伝子(例えば、cl ”857)が 挙げられる。A number of inducible transcription initiation regions exist and can be used under certain circumstances . Its inducible region contains isopropylene for inducing the β-galactosidase gene. controlled by specific chemicals such as luthiogalactoside (IPTG) Can be done. Other inducible regions include the λ left promoter and the young , polycistro of various amino acids (e.g. histidine and tryptophan) genes, temperature-sensitive promoters, and regulatory genes (e.g., cl”857). Can be mentioned.

有利に利用できる別の系には、転写開始領域の組み合わせ使用がある。望みの遺 伝子の発現を制御するが、しかし内因性RNAポリメラーゼについて機能性を欠 くため発現宿主中では機能しない、第一の転写開始領域が使用される。続いて、 第一の転写開始領域がそれに対して機能するRNAポリメラーゼの発現を制御す るために誘導性領域のごとき第二の転写開始領域が用いられる。この方法におけ る発現は、外外性RNAポリメラーゼの発現を調節する制御領域の活性化後にの み起こる。本明細書では、T7フアージの転写開始領域、特にT7フアージの遺 伝子9および10の転写開始領域を用いてこの系を説明する。Another system that can be used to advantage involves the use of combinations of transcription initiation regions. legacy of hope control gene expression, but lack functionality for endogenous RNA polymerase. A first transcription initiation region, which is not functional in the expression host, is used. continue, The first transcription initiation region controls the expression of the RNA polymerase that acts on it. A second transcription initiation region, such as an inducible region, is used to induce transcription. In this method expression occurs after activation of control regions that regulate expression of exogenous RNA polymerase. It happens. Herein, we describe the transcription initiation region of T7 phage, in particular the transcription initiation region of T7 phage. This system is illustrated using the transcription initiation regions of genes 9 and 10.

他の系は、栄養の欠如、温度、浸透圧、塩濃度といった環境の変化に基づいて生 育的変化を受ける突然変異体の使用法に依存する。この系の例として、胞子形成 能はないが、胞子形成に関与する生成物の発現を開始させる成分を産生じ得る枯 草菌株が挙げられる。したがって、培地条件を変化させることによって、胞子形 成に関連した転写開始領域が活性化されよう。この状況下で、宿主は、発現を開 始させるに必要な誘導剤、すなわち活性化剤を提供する。Other systems grow based on changes in the environment such as lack of nutrients, temperature, osmotic pressure, or salt concentration. It depends on the usage of the mutant that undergoes the developmental changes. An example of this system is sporulation but not capable of producing components that initiate the expression of products involved in sporulation. Examples include grass strains. Therefore, by changing the medium conditions, the spore form The transcription initiation region associated with transcription will be activated. Under this situation, the host opens the expression The inducing agent, or activating agent, necessary for initiation is provided.

特定の宿主中での遺伝子の転写および翻訳の誘導的制御をもたらすその他の様々 な手法がある。Various others that provide inducible control of transcription and translation of genes in specific hosts There is a method.

はとんどの場合、宿主は原核性または真核性の単細胞生物、例えば、細菌、藻類 、真菌、糸状真菌等であろう。宿主の例として、大腸菌(E、coli) 、枯 草菌(B、5ubtilis) 、B−ステアロサーモフィルス(B、 5te arothera+ophiius) 、S−セレビシx −(S、cerev isiae)が挙げられる。In most cases, the host is a prokaryotic or eukaryotic unicellular organism, e.g. bacteria, algae. , fungi, filamentous fungi, etc. Examples of hosts include Escherichia coli (E. coli), Grass fungus (B, 5ubtilis), B-stearothermophilus (B, 5te) arothera+ophius), S-cerevisi x-(S, cerev isiae).

・目的遺伝子の発現のための発現8!成体は、単独で又は転写に関与する補助的 遺伝子との組み合として、発現宿主中へ導入させるために適切なベクターに連結 させるのが一般であろう。文献に記載されている他のベクターとともに、多数の ベクターが市販品として入手できる。通常、ベクターは、1つ “以上のユニー ク制限酵素切断部位、宿主中での染色体外に保持されるための複製糸、および宿 主に対する選択圧を可能にする1つ以上のマーカーを有することを特徴とする。・Expression 8 for expressing the target gene! Adults can act alone or with auxiliary agents involved in transcription. In combination with a gene, ligated into an appropriate vector for introduction into an expression host It would be common to do so. Along with other vectors described in the literature, numerous Vectors are commercially available. Typically, a vector has one or more unique restriction enzyme cleavage sites, replication threads for extrachromosomal retention in the host, and characterized by having one or more markers that allow selective pressure against the host.

それらのマーカーは、補完、栄養要求株への原栄養性、殺菌剤、例えばペニシリ ンまたはカナマイシン等の抗生物質に対する耐性を付与し得る。選択圧よりも、 対象の遺伝子を含む特定のコロニーの検出を可能にするマーカー遺伝子が用いら れる場合もある。この状況は、β−ガラクトシダーゼ遺伝子によって例示される 。この場合、着色生成物をもたらす基質が用いられる。Those markers are useful for complementation, prototrophy to auxotrophs, fungicides, e.g. It can confer resistance to antibiotics such as cancer or kanamycin. Rather than selective pressure, Marker genes are used that allow detection of specific colonies containing the gene of interest. In some cases, This situation is exemplified by the β-galactosidase gene. . In this case, a substrate is used that gives a colored product.

任意の補助的遺伝子を包含する発現構成体は、特に、制限酵素的切断、挿入、お よび連結を用いた既知の手法に従って、発現ベクター内に導入される。Expression constructs that include any auxiliary genes are particularly suitable for restriction enzyme cleavages, insertions, and and ligation into an expression vector according to known techniques.

次に、発現構成体は適当な宿主の形質転換に°使用される。The expression construct is then used to transform a suitable host.

形質転換または接合が用いられる場合、宿主に応じて、全細胞ま、たはプロトプ ラストを使用することができる。リン酸カルシウムで沈嶽させたD N Aまた は非イオン性界面活性剤が、宿主中にプラスミドを導入するために利用できる。If transformation or conjugation is used, whole cells or protoplasts may be used, depending on the host. Last can be used. DNA precipitated with calcium phosphate Nonionic detergents can be used to introduce plasmids into the host.

ゲノムへの組込みのために裸のDNAが導入できるので、宿主の形質転換にベク ターを使用する必要のないこきが期待される。しかし、組込みが望ましい場合で も、ベクターを利点するとより多くの利点が得られるので、ベクターの使用が好 まれている。Because naked DNA can be introduced for integration into the genome, vectors can be used for host transformation. It is expected that there will be no need to use a tar. However, there are cases where embedding is desirable. However, it is preferable to use vectors as they provide more benefits. It is rare.

ベクターの性質に応じて、発現4a!&体は、染色体外因子上に維持されるか、 または宿主中に組込みまれる。組込みが望ましい場合、原核生物及び幾つかの真 核細胞について、宿主の染色体中の配列と相同性のある配列を有することが好ま しい。一般に、この配列は、少なくとも約200bp、そして約5000bp以 下、通常は約2000bp以下である。相同配列の選択は幾分気まぐれであるが 、宿主が栄養要求性突然変異体であって相同性が原栄養性を与えるような補完の ため使用できる。Depending on the nature of the vector, expression 4a! & the body is maintained on extrachromosomal factors, or integrated into the host. If integration is desired, prokaryotes and some For nuclear cells, it is preferable to have a sequence homologous to a sequence in the host chromosome. Yes. Generally, the sequence will be at least about 200 bp and about 5000 bp or more. The length is usually about 2000 bp or less. Although the selection of homologous sequences is somewhat capricious , complementation in which the host is an auxotrophic mutant and the homology confers prototrophy It can be used for

形質転換体または組換体(integrant)は、適切な栄養培地中で高濃度 に増殖してから、発現構成体の転写系の性質に従って転写が誘導される。目的の タンパク質が細胞質中に保持される場合、これらの細胞を収穫して溶解し、その タンパク質は、その用途に応じて、クロマトグラフィー、溶媒/溶媒抽出、アフ ィニティークロマトグラフィー等の従来法に従って更に精製することができる。Transformants or integrants are grown at high concentrations in a suitable nutrient medium. After growth, transcription is induced according to the nature of the transcription system of the expression construct. Objective If the protein is retained in the cytoplasm, these cells can be harvested and lysed; Depending on the intended use, proteins can be processed by chromatography, solvent/solvent extraction, and after-treatment. Further purification can be carried out according to conventional methods such as identity chromatography.

反復性タンパク質には、様々な使用法が見い出される。Repetitive proteins find a variety of uses.

Slpタンパク質は、絹の代用品などのように特異なaXを有する繊維の製造に 使用することができる。コラーゲンタンパク質を製造することができ、このコラ ーゲンはその機能に応じてテロペプチドを含んだり含まなかったりする。アテロ ペプチド゛コラーゲンは、様々な補綴物のためまたは他の用途におけるコラーゲ ン代用品として使用するための有用な構造要素となるように、免疫原性・ン有す るとしてもそれは極めて低くあるべきである。同様に、反復配列を有するケラチ ン等の他のタンパク質も、本発明に従って調製することができる。Slp protein plays a role in the production of fibers with unique aX, such as silk substitutes. can be used. Collagen protein can be produced and this collagen A gene may or may not contain a telopeptide depending on its function. Atero Peptide "collagen" is used as collagen for various prosthetics or other applications. It has immunogenic properties, making it a useful structural element for use as a substitute for Even if there is, it should be extremely low. Similarly, kerati with repetitive sequences Other proteins, such as proteins, can also be prepared according to the invention.

その他の有用な反復性タンパク質を、クモの糸および他の反復性結物繊維の配列 に基づいて調製することができる。免疫感作に有用な人工ペプチドも、寄生虫、 細菌、およびウィルス等の病原菌の様々な表面抗原に存在する反復配列に基づい て調製されよう。Other useful repeat proteins include spider silk and other repeat knot fiber arrangements. It can be prepared based on. Artificial peptides useful for immune sensitization are also used to treat parasites, Based on repetitive sequences present on various surface antigens of pathogens such as bacteria and viruses. It will be prepared as follows.

実施例I A、小規模ニブラスミドDNAは、煮沸法またはアルカリ溶解法[Maniat isら、 Mo1ecular Cloning: A Laboratory Manual、 Co1d Spring Harbor Laborator y、 Co1d SpringHarbor (19g2> )によって、1. 5−の培養物から調製された。Example I A. Small-scale niblasmid DNA was prepared by the boiling method or alkaline lysis method [Maniat is et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Co1d Spring Harbor Laborator y, Co1d Spring Harbor (19g2>), 1. It was prepared from a culture of 5-.

B、大規模ニブラスミド担持株を、適当な抗生物質を添加したII2のLuri a肉汁中で一晩増殖させた。細胞を、5分間10、000 X Gの遠心により 集め、10−fの氷冷TE(10mMTris−HCI pH8、i cnM  EDTA)中に再懸濁した。再び細胞を遠心し、4@1のTES (TEおよび 25%w/vショa:)中に再@濁してから渦動攪拌によりホモジナイズした。B, Large-scale niblasmid-bearing strains were incubated with Luri II2 supplemented with appropriate antibiotics. a Growing overnight in broth. Cells were centrifuged at 10,000×G for 5 minutes. collected and diluted with 10-f ice-cold TE (10mM Tris-HCI pH 8, i cnM EDTA). Centrifuge the cells again and add 4@1 TES (TE and Re-suspended in 25% w/v Shorea:) and homogenized by vortexing.

試料を次の段階まで氷上に保存した。リゾチーム(10■/−の1−)を細胞懸 濁液に添加し、2−の0.5 M EDTA (pH8)を加える前に5分間イ ンキュベーションした。10分間のインキュベーションの後、50−fのプロテ イナーゼK(40■/−)を添加した。続いて、10分間後に15−’の溶解緩 衝液(0,1%Triton X−100,1mM EDTA、 50mM T ris−HCI p)18)を添加した。15〜20分後、細胞溶解液を35. 0OOX Gで90〜120分間遠心した。上清(19,8−f )を20gの CsC1および臭化エチジウム(10■/’) 、400p1の入ったプラスチ ック試験管に移した。溶解後、混合物を2本のポリアロマ−超遠心管に分け、熱 で密封してからベックマンTi65モーター中で60.00Orpmにて24時 間還6した。下方のプラスミドDNAバンドを注射針で管から取り出した。臭化 エチジウムを等量のNaC1飽和イソプロパツールで3回抽出した。2容の8. 0をDNA溶液に添加し、続いて、DNAをエタノールで沈澱させた。Samples were stored on ice until the next step. Lysozyme (1- of 10 μ/-) was added to the cell suspension. incubate for 5 minutes before adding 2-0.5M EDTA (pH 8). Incubated. After 10 minutes of incubation, the 50-f protein Inase K (40 μ/−) was added. Subsequently, after 10 minutes, the 15-' Solution (0.1% Triton X-100, 1mM EDTA, 50mM T ris-HCI p) 18) was added. After 15-20 minutes, remove the cell lysate for 35 minutes. Centrifugation was performed at 000X G for 90 to 120 minutes. 20g of supernatant (19,8-f) Plasti containing CsC1 and ethidium bromide (10■/'), 400p1 Transferred to a stock test tube. After dissolution, the mixture was divided into two polyaromer ultracentrifuge tubes and heated. After sealing with It was 6 times. The lower plasmid DNA band was removed from the tube with a syringe needle. Bromide Ethidium was extracted three times with equal volumes of NaCl saturated isopropanol. 2 volumes of 8. 0 was added to the DNA solution and the DNA was subsequently precipitated with ethanol.

2.2本領DNAの調製 JM 103の培養物を、OD、。。が約0.2になるまで増殖させ、2−のア リコートに分けた。各アリコートを、M13の新しいプラークで感染させ、約6 時間37℃で激しく攪拌しながらインキュベーションした。続いて、細胞をペレ ット化して、上滑をその後の感染のために保存した。2本領ファージDNAを、 煮沸法(3Janiatisら)によって抽出した。2.2 Preparation of main DNA Culture of JM 103, OD. . Proliferate until approximately 0.2, and Divided into recoats. Each aliquot was infected with fresh plaques of M13, approximately 6 Incubation was performed at 37° C. with vigorous stirring for an hour. Then, pellet the cells. The supernatants were preserved for subsequent infection. Two main phage DNA, Extracted by the boiling method (Janiatis et al.).

3、除タンパク処理 DNA試料の便利な量(通常、100eZ〜10d)に対してフェノール抽出を 行った。D N A試料を、O,OIM Tris−HCI (pH7、5)  、EDTAで希釈し、H2Oで飽和したフェノールを等量添加した。この試料を 短時間渦動攪拌し、3分間氷上に置いた。小型遠心器で3分間遠心した後、水層 を新しい試験管に取り、再ヒ等量のクロロホルム:イソアミルアルコール(24 :1)で抽出した。3. Protein removal treatment Perform phenol extraction on a convenient amount of DNA sample (usually 100eZ to 10d). went. DN A sample, O, OIM Tris-HCI (pH 7, 5) , an equal volume of phenol diluted with EDTA and saturated with H2O was added. This sample Vortex briefly and place on ice for 3 minutes. After centrifuging for 3 minutes in a small centrifuge, remove the aqueous layer. into a new test tube and re-mix equal amounts of chloroform:isoamyl alcohol (24 : Extracted with 1).

4、 エタノール沈澱 希薄暖衝液中のDNAをエタノール沈澱によって濃縮した。4. Ethanol precipitation DNA in dilute warm solution was concentrated by ethanol precipitation.

DNA試料に1710容の3M酢酸ナトリウム(pH7,5)および2〜3容の 冷エタノールを添加した。このDNAを一70℃で30分間または一20℃で一 晩沈澱させ、小型遠心器中で4℃にて15分間遠心することによってペレット化 した。ペレットを200mの80%冷エタノールで1回洗い、再び4℃で10分 間ペレット化した。風乾または凍結乾燥後、ベレットを適当な緩衝液で再懸濁し た。The DNA sample was treated with 1710 volumes of 3M sodium acetate (pH 7,5) and 2-3 volumes of Cold ethanol was added. Incubate this DNA at -70°C for 30 minutes or at -20°C. Sediment overnight and pellet by centrifugation for 15 minutes at 4°C in a small centrifuge. did. Wash the pellet once with 200 m cold 80% ethanol and again at 4°C for 10 min. pelleted for a while. After air-drying or freeze-drying, resuspend the pellets in an appropriate buffer. Ta.

5、DNAのフォスファターゼ処理 DNAのフォスファターゼ処理は、制限酵素消化反応物に14 (25U)のウ シ腸フォスファターゼ(Boehringer !annheim)を直接添加 して37℃で30分間インキュベーションを継続することによって実施した。こ のフォスファターゼは、フェノール抽出による除タンパク処理に先立って、65 ℃にて60分間不活化した。5. Phosphatase treatment of DNA Phosphatase treatment of DNA involves adding 14 (25 U) of U to the restriction enzyme digestion reaction product. Direct addition of intestinal phosphatase (Boehringer! annheim) This was carried out by continuing the incubation for 30 minutes at 37°C. child The phosphatase of Inactivation was performed at ℃ for 60 minutes.

6、DNAポリメラーゼIによるフィル−イン反応DNAを、50m!J Tr is−HCI(p)17 、4) 、50d KCI、5(C!J MgCh、 および4種嫌のデオキシヌクレオチド三すン酸各400声を含む緩衝液中に再懸 濁した。10単位のクレノーDNAポリメラーゼ(BRL)を添加し、15分間 室温で反応を進行させた。続いて、このDNAをフェノール抽出し、エタノール 沈澱させた。6. Fill-in reaction DNA with DNA polymerase I, 50m! JTr is-HCI (p) 17, 4), 50d KCI, 5 (C!J MgCh, and resuspended in a buffer containing 400 volumes of each of the four deoxynucleotide trisulfates. It got cloudy. Add 10 units of Klenow DNA polymerase (BRL) and incubate for 15 minutes. The reaction was allowed to proceed at room temperature. Next, this DNA was extracted with phenol and extracted with ethanol. precipitated.

7、T44ポリヌクレオチドキナーゼ応この反応には以下のものが含まれている 。T4ポリヌクレオチドキナーゼ(BRL)、150nHのDNA、1p!の1 0×キナーゼ暖衝液[0,7! Tris−HCI (pH7,6) 、0.1  MgC1,,50mlJ DTTI 、および[コ’P] ATP (200 〜300nCi) 。これを37℃で30分間インキュベーションして、DNA をNACSカラム<Bethesda Re5each Labs)を用いて精 製した。7. The T44 polynucleotide kinase reaction includes the following: . T4 polynucleotide kinase (BRL), 150nH DNA, 1p! 1 0x Kinase warm solution [0,7! Tris-HCI (pH 7,6), 0.1 MgC1,,50mlJ DTTI, and [Co’P]ATP (200 ~300 nCi). This was incubated at 37°C for 30 minutes to remove the DNA. was purified using a NACS column (Bethesda Re5each Labs). Manufactured.

8、制限酵素エンドヌクレアーゼによる消化DNAは、lx’AA″援衝液[1 0XAA緩衝液=330CIM Tris−酢酸(p)17.9)、660d酢 酸カリウム、 10hM酢酸マグネシウム、50mMジチオスレイトール(DT T)および1■/dウシ血清アルブミン(ヌクレアーゼなし)コに溶かした制限 酵素エンドヌクレアーゼ(BRL)で消化した。可能なかぎり、DNAの濃度を IR/25d未満に保った。インキュベーションは、Bal I 、Ban I 、およびNaeI (これらの消化は一晩)を除く制限酵素エンドヌクレアーゼ のほとんどについて37℃で1〜4時間行った。8. Digested DNA with restriction enzyme endonuclease is diluted with lx'AA'' buffer solution [1 0XAA buffer = 330CIM Tris-acetic acid (p) 17.9), 660d vinegar Potassium acetate, 10hM magnesium acetate, 50mM dithiothreitol (DT T) and 1/d bovine serum albumin (nuclease free). Digested with enzyme endonuclease (BRL). Reduce the concentration of DNA as much as possible IR/kept below 25d. Incubation is Bal I, Ban I , and restriction endonucleases except NaeI (these digestions were done overnight) Most of the tests were carried out at 37°C for 1 to 4 hours.

9、DNAの分析用アガロースゲル電気泳動ゲル分析用のDNA試料に、0.2 容の負荷暖衝液(5x電気泳動暖衝液、0.01%ブロモフェノールブルー色素 、50℃MEDTA、および50%プリセロール)を添加した。続いて、1.0 %(W/V)アガロースゲルの入った水平液中電気泳動装置のレーンに負荷した 。電気泳動緩衝液は、IXTACまたは1/2XTBEのどちらかであった。I XTACは、40n%MTris−塩基、10mM EDTAから成り、酢酸で pi(’?、 81::調節した。1/2XTBEは0.045M Tris− 塩基、0.045M硼酸、1 tr、M EPET (pH8>)である。ゲル は、40〜50Vで18時間通電した後、装置から外し、0.5dl−の臭化エ チジウムで30分間染色した。DNAバンドは、長波長のUV照射によって視覚 化した。9. Agarose gel electrophoresis for DNA analysis. Add 0.2 to the DNA sample for gel analysis. volume of loading warm solution (5x electrophoresis warm buffer, 0.01% bromophenol blue dye) , 50°C MEDTA, and 50% pricerol) were added. Then 1.0 % (W/V) agarose gel in a horizontal submerged electrophoresis device lane. . Electrophoresis buffer was either IXTAC or 1/2XTBE. I XTAC consists of 40n% MTris-base, 10mM EDTA, diluted with acetic acid. pi('?, 81:: adjusted. 1/2XTBE is 0.045M Tris- Base, 0.045M boric acid, 1 tr, M EPET (pH 8>). gel After being energized at 40 to 50 V for 18 hours, it was removed from the device and 0.5 dl of bromide Stained with tidium for 30 minutes. DNA bands can be visualized by long-wavelength UV irradiation. It became.

10、分取用アガロースゲル電気泳動 方法と材料は、分析用アガロースゲル電気泳動の場合と同様である。唯一の違い は、低融点のアガロースゲルを用い、精製対象のDNAのサイズに応じて濃度を 0.5〜2.5%の範囲で使用する点であった。DNA制限酵素断片は、臭化エ チジウムで視覚化した後、LMPアガロースゲルから切り出した。10. Preparative agarose gel electrophoresis Methods and materials are similar to those for analytical agarose gel electrophoresis. the only difference Use a low melting point agarose gel and adjust the concentration depending on the size of the DNA to be purified. The point was to use it in the range of 0.5 to 2.5%. DNA restriction enzyme fragments are After visualization with tidium, it was excised from the LMP agarose gel.

11、 NAC3精製 DNAを含むゲル断片は、70℃で5分間融解し、置(10m1J Tris− HCI(pH7,5) 、0.2M NaC])で約5倍に希釈した。このゲル 溶液をNACSカラム (BRL)にかけた。カラムを5−の同緩衝液で洗浄し た。結合したDNAは、1000bp未滴のDNA断片についてはT E 2  C10mM Tris−HCI (pH7,5) 、1.0NaC1) 300 dで、より大きい断片についてはTE 3 [10mM Tris−)ICI( pH7,5) 、2M NaC1] 300mで溶出した。溶出したDNAは、 エタノール沈澱によって濃縮した。11. NAC3 purification The gel fragment containing the DNA was melted at 70°C for 5 minutes and placed (10 ml of Tris- It was diluted approximately 5 times with HCI (pH 7.5), 0.2M NaC]. this gel The solution was applied to a NACS column (BRL). Wash the column with the same buffer of 5- Ta. The combined DNA is T E 2 for a 1000 bp DNA fragment. C10mM Tris-HCI (pH7,5), 1.0NaC1) 300 d, for larger fragments TE 3 [10mM Tris-)ICI ( pH 7.5), 2M NaCl] eluted at 300 m. The eluted DNA was Concentrated by ethanol precipitation.

12− DNA連結反応 DNA粘着末端の連結反応は以下のものを使用した。1尾DNA、1xAA緩衝 液(前記8.参照) 、1 mM ATP、および20単位のT40NAリガー ゼ(BRL)を最終容量で20Iに調製。DNA連結反応は15℃にて16〜1 8時間または室温にて1〜2時間のどちらかで進行させた。平滑末端でのDNA 連結反応には、lar DNA、 25+++M Tris−HCI(pH7, 5) 、5mM MgC1z、5 mM DTT、 0.25mMスペルミジン 、200 mg BSA、1111M塩化コバルトへキサミン(HCC) 、0 .5mM ATP、および400単位の74DNAリガーゼ(NEB)を含む2 0111の反応溶液を使用した。DNA連結反応は、室温で30分間ないし1時 間進行させた。12- DNA ligation reaction The following was used for the ligation reaction of DNA sticky ends. 1 tail DNA, 1xAA buffer solution (see 8. above), 1 mM ATP, and 20 units of T40NA Rigger (BRL) to a final volume of 20I. The DNA ligation reaction was carried out at 15°C with 16-1 It was allowed to proceed for either 8 hours or 1-2 hours at room temperature. DNA with blunt ends For the ligation reaction, lar DNA, 25+++M Tris-HCI (pH 7, 5), 5mM MgC1z, 5mM DTT, 0.25mM spermidine , 200 mg BSA, 1111M cobalt chloride hexamine (HCC), 0 .. 2 containing 5mM ATP and 400 units of 74 DNA ligase (NEB) A reaction solution of 0111 was used. DNA ligation reaction is performed at room temperature for 30 minutes to 1 hour. It progressed for a while.

細菌の形質転換法 腸菌を接種した。これを、OD、。。が約0.5になるまで37℃で振盪培養し た。この培養物を、10分間氷上に置き、6、000x Gで10分間遠心した 。細胞ペレットは、氷冷の0、 I M MgCb 100献中に再懸濁し、氷 上に30〜40分間静置し、再び遠心した。ペレットを2−の100mM Ca C1,に再懸濁し、滅菌済試験管に取り、24時間氷上でインキュベーションし た。その後、コンピテント細胞を小分けし、−70℃で貯蔵凍結したコンピテン トのアリコートを、氷上で解凍した。Bacterial transformation method Enterobacterium was inoculated. This is OD. . Culture with shaking at 37℃ until 0.5. Ta. The culture was placed on ice for 10 minutes and centrifuged at 6,000×G for 10 minutes. . The cell pellet was resuspended in ice-cold 0.1M MgCb 100 solution and placed on ice. The mixture was left standing on top for 30 to 40 minutes, and then centrifuged again. Pellet 2-100mM Ca Resuspend in C1, transfer to a sterile tube, and incubate on ice for 24 hours. Ta. Thereafter, the competent cells were aliquoted and stored and frozen at -70°C. An aliquot of the sample was thawed on ice.

501!1の細胞に、0.1ないしIKのDNAを加え、混合物を氷上で30分 間インキュベーションした。この試験管を水槽から取り出して、42℃の湯槽中 で2分間静置した。L液体培地(1d)を添加し、形質転換混合物を適温(通常 、30℃または37℃)で2時間震盪した。この形質転換混合物の1710を、 適当な抗生物質を含むし培地プレートに入れ、必要に応じてXGALおよびIP TGを添加した。Add 0.1 to IK DNA to 501!1 cells and leave the mixture on ice for 30 minutes. Incubated for a period of time. Take this test tube out of the water tank and place it in a water bath at 42℃. It was left standing for 2 minutes. Add L liquid medium (1d) and keep the transformation mixture at an appropriate temperature (usually , 30°C or 37°C) for 2 hours. 1710 of this transformation mixture was Place in a medium plate containing appropriate antibiotics, and add XGAL and IP as necessary. TG was added.

3、枯草菌のDNA形質転換 枯草菌細胞を初期定常状B(15分間にklett単位で5%以下の変化)に増 殖せしめた。形質転換は既決(Anagnostopou 1ousら、198 1) (参考文献8)に従った。細胞(0,45−f )を、1〜10gのDN Aとともに37℃で80分間振盪培養した。その後、適当な抗生物質の入ったT BABアガープレート上にプレートした。3. DNA transformation of Bacillus subtilis Bacillus subtilis cells are grown to an initial steady state B (less than 5% change in klett units in 15 minutes). Made it grow. Transformation is determined (Anagnostopou et al., 198 1) According to (Reference 8). Cells (0,45-f) were added to 1-10 g of DN A was cultured with shaking at 37°C for 80 minutes. After that, T with appropriate antibiotics Plated on BAB agar plates.

4、枯草菌からプラスミドDNA0単離枯草菌からのプラスミドDNAの単離は 、ペレット化した細胞を8−の溶液1[:50dブドウ糖、10mM EDTA  、 25ffIM Tris−HCI(pH8) 、10mg/afリゾチー ム]に再懸濁し、室温で30分間インキュベーションする点以外、アルカリ溶解 法に類似の方法によって得た。続いて、16−の溶液2(0,2N NaOH, 1%(w/v)SDS)を添加し、10分間氷上でインキュベーションした。最 後に、12−の3M酢酸カリウム(pH4,8)を添加し、さらに20分間氷上 でインキュベーションした。溶解した細胞は、15分間5orval SSロー ターにて15.00Orpmで遠心した。DNAは、等量のイソプロパツールの 添加により沈澱せしめ、さらに、7.00Orpmで遠心した。ペレットを、5 dの10d Tris−HCI(pH7,5> 、1mM EDTA (T E  )中に再懸濁した。この溶液に、1回のフェノール抽出およびクロロホルム抽 出を実施した。DNAをエタノールで沈澱させ、3dlのTEに再懸濁した。4 .2gのCsC1゜10■/−の臭化エチジウム400d 、およびTEの添加 によって容量を5,2dに調整した。この溶液を、Beckmanquicks eal polyallomer遠心管に移し、Beckman vti650 −ター中において18時間45.00Orpmで遠心した。4. Isolation of plasmid DNA from Bacillus subtilis Isolation of plasmid DNA from Bacillus subtilis , pelleted cells were added to solution 1 [: 50 d glucose, 10 mM EDTA] , 25ffIM Tris-HCI (pH 8), 10mg/af Lysochy alkaline lysis except that resuspended in Obtained by a method similar to the method. Subsequently, solution 2 of 16- (0,2N NaOH, 1% (w/v) SDS) was added and incubated on ice for 10 minutes. most Afterwards, 12-3M potassium acetate (pH 4,8) was added and incubated on ice for an additional 20 minutes. Incubated with Lysed cells were placed in 5 orval SS rows for 15 minutes. The mixture was centrifuged at 15.00 rpm in a rotor. DNA was prepared with an equal amount of isopropanol. The mixture was precipitated by addition and further centrifuged at 7.00 rpm. 5 pellets 10d Tris-HCI (pH 7,5>, 1mM EDTA (TE ). This solution was subjected to one phenol extraction and one chloroform extraction. We carried out the DNA was ethanol precipitated and resuspended in 3 dl TE. 4 .. Addition of 2 g of CsC1°10/- ethidium bromide 400d and TE The capacity was adjusted to 5.2 d. This solution was added to Beckmanquicks. Transfer to a polyallomer centrifuge tube and use a Beckman vti650 Centrifugation was carried out at 45.00 rpm for 18 hours in a microtor.

配列(GAGAGS) 、GAAGYの合成ペプチドを、KagenおよびG5 1ck (1979)のグルタルアルデヒド法を用いてBSAにカップリングし た。カップリングの程度は、痕跡量の放射性ヨウド化合成ペプチドによって追跡 した。完全フロインドアジュバント中濃度1■/dのペプチド接合体を用いてO Bkにウサギを免疫した。ウサギには、30日日目フロイントの不完全アジュバ ントに溶かした抗原を再注射し、60日日目力価を測定した。抗原として合成ペ プチドを用いたマイクロタイターRIAにより陽性の血清を検出した。rlAe thods ofRadioiciunoassy J 、 Kagenおよび G11ck (1979)、 JaffeおよびBerman (i4者)、  Academic Press、 p328 。sequence (GAGAGS), synthetic peptide of GAAGY, Kagen and G5 Coupled to BSA using the glutaraldehyde method of 1ck (1979). Ta. The extent of coupling is tracked by trace amounts of radioiodinated synthetic peptides. did. O using the peptide conjugate at a concentration of 1/d in complete Freund's adjuvant. Rabbits were immunized with Bk. For rabbits, use 30-day Freund's incomplete adjuva. The antigen dissolved in the patient was reinjected, and the titer was measured on the 60th day. Synthetic peptides as antigens Positive serum was detected by microtiter RIA using Peptide. rlAe thods of Radioiciunoassy J, Kagen and G11ck (1979), Jaffe and Berman (i4), Academic Press, p328.

51pI!I配列に相当する53分子のアミノ酸から成るペプチドを、Appl ied Biosystemsペプチド合成装置テ調製した。分子ff1364 0を有するこの物質の収量は、約0.5 gであった。このペプチドを、血清ア ルブミンにカップリングさせた。この物質は、ウサギでの抗体調製に用いるため 、Antit++dies、 Inc。51pI! A peptide consisting of 53 amino acids corresponding to the I sequence was The iED was prepared using a Biosystems peptide synthesizer. molecule ff1364 The yield of this material with 0 was approximately 0.5 g. This peptide was added to serum Coupled to rubumin. This substance is used for antibody preparation in rabbits. , Antit++dies, Inc.

に送られた。抗血清が得られ1.これは、51pIおよびSlpm配列の合成ペ プチドと反応した。これらの抗血清は、gly ala配列を含む融合ペプチド の検出に有用である。was sent to. Antiserum was obtained.1. This is a synthetic pair of 51pI and Slpm sequences. Reacted with putide. These antisera contain a fusion peptide containing the gly ala sequence. It is useful for detecting

上記の方法に従って、一般式(V−P−G−V−G)。を有する抗原が合成され た。これを、キーホールリンベットのヘモシアニンにカップリングさせた。続い て、ELFペプチドに結合したポリクロナール抗体を上記の通りに調製した。According to the method described above, the general formula (V-P-G-V-G). An antigen with Ta. This was coupled to the hemocyanin of keyhole linbet. Continued A polyclonal antibody conjugated to the ELF peptide was prepared as described above.

2、 タンパク質のポリアクリルアミド電気泳動増殖する培養物から得た約10 ’の大腸菌を10.0OOx Gで5分間遠心してペレット化した。細胞ペレッ トを、100ないし500J=fの2×試料緩衝液[100d Tris−)I C1(p)16.8) 、4%SDS 、10%β−メルカプトエタノール、6 0%グリセロールまたはショ糖〕に再懸濁し、Tekr+er音波破砕装置を用 いて30分間超音波処理した。試料を約5分間煮沸し、20ないし100Iの細 胞溶解物をSDSポリアクリルアミド電気泳動(7,5ないし16%w/v)に かけた。このゲルは、Laemmli (Nature、 227:680−6 85 (1970))に従って調製した。2. Polyacrylamide electrophoresis of proteins obtained from growing cultures of approximately 10 ' E. coli was pelleted by centrifugation at 10.0 OOx G for 5 minutes. cell pellet sample buffer [100d Tris-)I at 100 to 500J=f C1(p)16.8), 4% SDS, 10% β-mercaptoethanol, 6 0% glycerol or sucrose] using a Tekr+er sonicator. and ultrasonicated for 30 minutes. Boil the sample for about 5 minutes, then add 20 to 100 I Cell lysates were subjected to SDS polyacrylamide electrophoresis (7.5 to 16% w/v). I put it on. This gel was prepared by Laemmli (Nature, 227:680-6 85 (1970)).

ゲル中のタンパク質を10%メタノール、7,5%酢酸中の2%クマシブルーで 1時間染色し、そして10%メタノール、7.5%酢酸中で一晩脱色した。The proteins in the gel were purified with 2% Kumasi Blue in 10% methanol, 7.5% acetic acid. Stained for 1 hour and destained overnight in 10% methanol, 7.5% acetic acid.

3、ゲル中でのタンパク質のイムノプロットタンパク質の電気泳動の後、ゲルを 挟んでいるガラス板の1枚をポリアクリルアミドゲルからはずした。ゲル表面を トランスファー緩衝液(25mM Tris−HCI、 192.+Mグリシン 、20%メタノール)で湿らせた。ニトロセルロース紙片(Sartorius 、 S!11307)をトランスファー緩衝液で飽和させ、ゲル上に置いた。フ ィルターとゲルの間の気泡を除いた。ゲルとニトロセルロースフィルターヲ’J J 造元特Bh (D ) ランス7アーユニツト (Bio Rad)にのせ た。移行は200mAで3〜4時間行った。続いて、ニトロセルロースフィルタ ーを取り出し、Amido−Schwartz (0,05%アミドブラック、 45%脱イオン水、45%メタノール、10%!¥酸)で3分間染色した。フィ ルターを室温で少なくとも10分間“BLOTTO”(5%w/v脱脂乾燥乳、 50 mlJ Tris−HCI pH7,4,0,9%w/vNac1.0. 2%アジ化ナトリウム)中でインキュベーションした。このフィルターを、0. 5 x BLOTTO(2,5%w / v脱脂乾燥乳、50mM Tris− HCI pH7,4,0,9%w / v NaC1,0,2%アジ化ナトリウ ム)で適当に希釈(1:50ないし1:500)した血清中に入れ、室温で約1 6時間ゆっくりと攪拌した。フィルターをTSA (50r+;M Tris− HCi pH7,4,0,9%w/vNac1.0.2%アジ化ナトリウム)を 5回交換しながら1時間洗浄した。このブ0−)トを、I X 10 ’cpm の+2sニープロテインAを含む0.5 x BLOTTO液15−中液入5、 室温で2時間ゆっくり攪拌した。フィルターは、TSAを最低7回交換しながら 2時間洗い、脱イオン水で1回すすぎ、空気乾燥した。このプロットは、サラン ラップで覆って、オートラジオグラフィアミ/U組成は、Henrickson  Meredith (1984)のPTC誘導体Ljl”A法によって決定し た。タンパク質試料を、5.7N定常沸騰HC,fを用い、真空中にて24時間 108℃で加水分解した。PITCによる反応後、アミノ酸誘導体を、)Iew lett Packard1090システムおよび5upelc+ C18カラ ム(4,6m;++X 25 cz)が付いた逆相高速液体クロマトグラフィー によって254nzで検出した。このとき、移動相として0.1 ! NH,O Ac+ト50%のアセトニトリルの直線勾配を用いて溶出した。Henrick son。3. Immunoplot of proteins in gel After protein electrophoresis, remove the gel. One of the sandwiched glass plates was removed from the polyacrylamide gel. gel surface Transfer buffer (25mM Tris-HCI, 192.+M glycine , 20% methanol). Nitrocellulose paper strips (Sartorius , S! 11307) was saturated with transfer buffer and placed on the gel. centre Air bubbles between the filter and gel were removed. Gel and nitrocellulose filter J Zogen Toku Bh (D) Lance 7 arm unit (Bio Rad) Ta. Transfer was performed at 200 mA for 3-4 hours. Next, a nitrocellulose filter - Take out Amido-Schwartz (0.05% Amido Black, 45% deionized water, 45% methanol, 10%! ¥ acid) for 3 minutes. Fi “BLOTTO” (5% w/v nonfat dry milk, 50 mlJ Tris-HCI pH 7,4,0,9%w/vNac1.0. 2% sodium azide). This filter is 0. 5 x BLOTTO (2,5% w/v skim dry milk, 50mM Tris- HCI pH7,4,0,9% w/v NaCl1,0,2% sodium azide Place it in serum diluted appropriately (1:50 to 1:500) with The mixture was slowly stirred for 6 hours. Filter with TSA (50r+; M Tris- HCi pH7,4,0,9%w/vNac1.0.2% sodium azide) Washing was performed for 1 hour, changing the area 5 times. Set this boot to IX 10’cpm 0.5 x BLOTTO liquid 15 containing +2s knee protein A - medium liquid 5, The mixture was slowly stirred at room temperature for 2 hours. While changing the filter at least 7 times, Washed for 2 hours, rinsed once with deionized water, and air dried. This plot is based on Saran Cover with plastic wrap and autoradiography/U composition Henrikson Determined by the PTC derivative Ljl''A method of Meredith (1984) Ta. Protein samples were incubated in vacuo for 24 hours using 5.7N constant boiling HC, f. Hydrolyzed at 108°C. After reaction with PITC, the amino acid derivative is Lett Packard 1090 system and 5upelc + C18 color Reversed phase high performance liquid chromatography with was detected at 254 nz. At this time, the mobile phase is 0.1! NH,O Elution was performed using a linear gradient of Ac+50% acetonitrile. Henrik son.

RoL、およびMeredith、 S、C,(1984) r逆相高速液体ク ロマトグラフィーによるアミノ酸分析J Anal、Biochem、 137 :65−74゜5、アミノ酸配列解析 N末端のアミノ酸配列は、Applied Biosystem Model  470A気相タンパク質シークエンサーを使用して、自動化エドマン分解によっ て決定した。PTHアミノ酸誘導体は、Hew 1ettpackard 10 90システムおよびAltex C18カラム (21JX25に)を用いた逆 相高速液体クロマトグラフィーによって解析した。このときの溶出には、複合勾 配緩衝液系を使用した。RoL, and Meredith, S, C, (1984) Reverse-phase high-speed liquid cooler. Amino acid analysis by chromatography J Anal, Biochem, 137 :65-74゜5, amino acid sequence analysis The N-terminal amino acid sequence is from Applied Biosystem Model. by automated Edman degradation using a 470A gas phase protein sequencer. It was decided that PTH amino acid derivative is Hew 1ettpackard 10 Reverse using 90 system and Altex C18 column (21JX25) It was analyzed by phase high performance liquid chromatography. For elution at this time, a complex gradient is used. A distribution buffer system was used.

6、ペプチド合成 合成ペプチドは、製造元の提供する標準対称無水化合物を用い、Applied  Biosystem 1Jodel 430Aペプチドシンセサイザーの固相 合成によって調製した。各段階のカップリング収率は、5arinら(1981 )のニンヒドリン定量法によって測定した。無水HFを用いて、合成ペプチドを 固相支持体から離脱させ、アミノ酸保護基を除去した(StewartおよびY cUng。6. Peptide synthesis Synthetic peptides were prepared using standard symmetrical anhydride compounds provided by the manufacturer. Biosystem 1Jodel 430A peptide synthesizer solid phase Prepared by synthesis. The coupling yield of each step was calculated by Arin et al. (1981 ) was measured by the ninhydrin quantitative method. Synthetic peptides using anhydrous HF was released from the solid support and the amino acid protecting groups were removed (Stewart and Y. cUng.

1984)。粗製ペプチドは、セファデックスG50上でのクロマトグラフィー によって脱塩した。5arin、 V、に、、 Kent、 S、B、)1.。1984). Crude peptides were chromatographed on Sephadex G50. It was desalted by 5arin, V, ni, Kent, S, B,) 1. .

Tan、 J、P、 2よび’Marrifield、 RoB、(198i> 、 Anal、Biochem。Tan, J.P., 2 and Marrifield, RoB, (198i> , Anal, Biochem.

237:927936 o Stewart、 J]、およびYour+g、  J、D、 (i984) 。237:927936 o Stewart, J], and Your+g, J, D, (i984).

「固相ペプチド合成法J 、 Pierce Chemical Compan y。“Solid Phase Peptide Synthesis Method J, Pierce Chemical Compan y.

Rcckford、 IL、 pp 85−98゜N、N−ジイソブロビフオス フオアミヂド、調節孔ガラス力51.、およびすべての合成試薬は、Appli ed Biosystems。Rckford, IL, pp 85-98°N, N-diisobrobifuos Foamidide, adjustment hole glass force 51. , and all synthetic reagents were provided by Appli ed Biosystems.

Foster C1ty、 Ca1iforniaから入手した。Obtained from Foster C1ty, California.

合成オリゴヌクレオチドは、10倍過剰量の保護フォスフアミシトおよび合成支 持体カラムに結合した1uolのヌクレオチドを用い、Applied Bio systec+s Mode) 380A DNAシンセサイザーによるトリエ ステル亜リン酸法で調製した。合成に用いられる方法は、シンセサイザーと共に 使用するのが好ましい標準法であって、既知の方法である(Matteucci ら。Synthetic oligonucleotides were prepared with a 10-fold excess of protective phosphoramide and synthetic support. Applied Bio system+s Mode) 380A DNA synthesizer Prepared by the ster phosphorous acid method. The method used for synthesis, together with the synthesizer It is preferred to use standard methods, which are known methods (Matteucci et al. and others.

Journal Amer、Chem、Soc、、 103:3185−221 9 (1981)) o脱保護および支持体からのオリゴマーの離脱は、McB r idoら。Journal Amer, Chem, Soc, 103:3185-221 9 (1981)) o Deprotection and release of the oligomer from the support is performed by McB r ido et al.

Tetrahedron Letters、 24:245−248 (198 3)に記載の標準法に従って実施した。合成の反復収率は、Applied B iosystea;s(19g4)が推薦する、脱離保護基の光学的濃度測定に よれば、97.5%を上回っていた。Tetrahedron Letters, 24:245-248 (198 It was carried out according to the standard method described in 3). Repetitive yields of the synthesis are shown in Applied B For optical density measurement of eliminated protecting groups, recommended by iosystem;s (19g4) According to the report, it was over 97.5%.

粗製オリゴヌクレオチド混合物は、1984年9月9日のApplied Bi osyste:sプロトコル(U、ser Bulletin Nc13)に記 載されたような、調製用ゲル電気泳動によって精製した。アクリルアミドゲルの 濃度は、オリゴマーの長さに応じて10ないし20%に変化させた。tfit製 オリゴマーは、UV照射によって同定し、ゲルから切り出して、砕浸法(Smi th−!eti+ocfsir+ Enzymology、 65:371−3 79 (1980))によって抽出した。The crude oligonucleotide mixture was published in Applied Bi, September 9, 1984. osyste:s protocol (U, ser Bulletin Nc13) Purified by preparative gel electrophoresis as described. acrylamide gel The concentration was varied from 10 to 20% depending on the length of the oligomer. Made by tfit Oligomers were identified by UV irradiation, excised from the gel, and subjected to the infiltration method (Smi Th-! eti+ocfsir+Enzymology, 65:371-3 79 (1980)).

2、DNAの配列決定法 DNA配列は、以下の方法によって決定した。目的の領域を含む断片を、M13 mp18またはM13mp19OJaniatisら、 1982.およびNo rranderら、1983)の重複クローニング部位にクローン化した。1本 ff1J D N Aを調製し、ラベルとして35S−デオキシアデノシン−5 ′ (α−チオ)−トリフォスフェート (New England Nocl ear)を用いて、プライマー伸長法(Sangerら、 1977およびBi gginら、 1983)によって配列決定した。逆転写酵素(ioiecL+ lar Genetics)をプライマーの伸長に用いる場合もあった。この#  Za:B;urskyら(Gene Anal、Techn、(1985)  2:89−94)が利用したダイデオキシ:デオキシヌクレオシドトリフオスフ ェート比を採用した。32pまたはss3でラベルしたデオキシアデノシントリ フオスフェートをこれらの反応に使用した。いくらかGC量の多い配列に見られ る、圧縮アーチファクトは、G反応からデオキシグアノシントリフオスフェート を除去し、代わりにデオキシイノシントリフオスフェート(P−L Biocb e口ica Is)を終濃度37.5I!Mで使用することによって解決した。2. DNA sequencing method The DNA sequence was determined by the following method. The fragment containing the region of interest was mp18 or M13mp19OJaniatis et al., 1982. and No. rrander et al., 1983). 1 piece Prepare ff1JDNA and use 35S-deoxyadenosine-5 as a label. ′ (α-thio)-triphosphate (New England Nocl ear) using the primer extension method (Sanger et al., 1977 and Bi ggin et al., 1983). Reverse transcriptase (ioiecL+ lar Genetics) was sometimes used for primer extension. this# Za:B; ursky et al. (Gene Anal, Techn, (1985) 2:89-94) dideoxy:deoxynucleoside triphosph The rate ratio was adopted. Deoxyadenosine tri labeled with 32p or ss3 Phosphate was used in these reactions. It is seen in sequences with a somewhat large amount of GC. The compression artifact is caused by deoxyguanosine triphosphate from the G reaction. was removed and replaced with deoxyinosine triphosphate (PL Biocb). emouth ica Is) at a final concentration of 37.5I! The problem was solved by using M.

その他の処方では、G反応におけるグイデオキシGTP濃度を0.51とした。In other formulations, the guideeoxy GTP concentration in the G reaction was set to 0.51.

すべての配列は、8M尿素を含む、6または8%ポリアクリルアミドゲル上で展 開した(Sar+gerら、 197g)。配列決定に用いられたプライマーは 、P L’ Biochemicalsより購入シタ。テータノ保存と解析には 、DNA5tarとInternationaIBictechnologie s、 Inc、の両社からのソフトを利用した。All sequences were run on 6 or 8% polyacrylamide gels containing 8M urea. (Sar+ger et al., 197 g). The primers used for sequencing were , P L' Purchased from Biochemicals. For thetano storage and analysis , DNA5tar and International Bictechnology Software from both companies, Inc., was used.

3、 クローン化DNAのインビトロ変異誘発変異の対象となる配列を含むプラ スミドDNA (Ig)を2つの別個の反応によって消化した。第一の反応では 、目的の領域に隣接する部位で切断する、1つか2つの制限エンドヌクレアーゼ が使用された。第二の反応では、変異の対象となる配列から離れた部位で1カ所 のみを切断する制限エンドヌクレアーゼによって消化した。第一の反応で生じる DNA断片を、アガロースゲル電気泳動で分離し、変異対象の配列を欠く大きな 断片を切り出して精製した。第二の反応から得られるDNA、 第一の反応から 得られる大きなりNA断片、および変異体の配列に含まれる長さ20〜30塩基 の合成オリゴデオキシヌクレオチドを、1:1:250のモル比で混合した。3. Plasma containing sequences that are subject to in vitro mutagenesis of cloned DNA Sumid DNA (Ig) was digested in two separate reactions. In the first reaction , one or two restriction endonucleases that cut at sites adjacent to the region of interest was used. In the second reaction, one site is isolated from the sequence to be mutated. Digested by a restriction endonuclease that cuts only occurs in the first reaction The DNA fragments are separated by agarose gel electrophoresis and a large The fragment was excised and purified. DNA obtained from the second reaction, from the first reaction The resulting large NA fragment and the 20 to 30 bases in length contained in the mutant sequence of synthetic oligodeoxynucleotides were mixed in a molar ratio of 1:1:250.

混合物は、25ないし100i11の100mM NaC!、 6.5 mM  Tris−HCI(pH7,5)中で3分間100℃にて加熱することによって 変性させた。変性した混合物は、以下のように徐々に温度を下げて再アニーリン グさせた。37℃30分間、4℃30分間、および0℃lO分間。反応には、0 .5 dデオキシリボヌクレオチドトリフオスフェート、1111?J ATP 、400単位の74DNAリガーゼ、および5単位の大腸W D N Aポリメ ラーゼ大断片を添加し、15℃にて12〜16時間シンキニベーションした。続 いて、反応混合物を大腸菌中に形質転換し、抗生物質討性コロニーを選択した。The mixture contains 25 to 100i11 of 100mM NaC! , 6.5mM by heating at 100°C for 3 min in Tris-HCI (pH 7,5) Denatured. The denatured mixture is re-annealed by gradually lowering the temperature as follows: I let it go. 37°C for 30 minutes, 4°C for 30 minutes, and 0°C for 10 minutes. For the reaction, 0 .. 5 d-deoxyribonucleotide triphosphate, 1111? J ATP , 400 units of 74 DNA ligase, and 5 units of colon WDN A polymer. lase large fragment was added and synkinivated at 15° C. for 12 to 16 hours. Continued The reaction mixture was transformed into E. coli and antibiotic-resistant colonies were selected.

発酵条件 発酵容器は、151のChemap (実働容ill Ot2) テ;joッf 、:、。Fermentation conditions The fermentation container is 151 Chemap (actual capacity ill Ot2) te;jof , :,.

培養条件は、温度=30℃、p)!=6.8、NaOH2,5Mを用いてpH調 節 を行った。上部の圧は0.1 bar未満とした。溶存8素は、50%に調 節した。空気流は、0.51/i+inから201t /sinまで変えた。攪 拌速度は、200ないし1500rpmで変化させた。The culture conditions were: temperature = 30°C, p)! =6.8, pH adjusted using NaOH2.5M I performed a section. The pressure at the top was less than 0.1 bar. The dissolved 8 elements were adjusted to 50%. It was knotted. The air flow was varied from 0.51/i+in to 201 t/sin. stirring The stirring speed was varied from 200 to 1500 rpm.

発酵容−器には、攪拌しながら30℃で15時間培地A中で増殖した10%(V /V)の接種物を接種した。The fermentation vessel contained 10% (V /V) was inoculated.

培地Bは発酵培地であった。出発容量は5I!であった。Medium B was a fermentation medium. The starting capacity is 5I! Met.

ブドウ糖濃度が1%に達した時、ブドウ糖濃度を約1%に保つために発酵容器に 培地Bの濃厚液(5X)を添加した。When the glucose concentration reaches 1%, in order to keep the glucose concentration at about 1%, A concentrated solution of medium B (5X) was added.

培養物がOD、。。=60.0に達した時、温度を10分間で42℃まで上昇さ せ、続いて、2.5時間で39℃まで低下させた。The culture is OD. . = 60.0, the temperature was increased to 42℃ in 10 minutes. The temperature was then lowered to 39°C over 2.5 hours.

このときの細胞を、遠心して収穫し、処理を行うまで一70℃で凍結させた。The cells at this time were harvested by centrifugation and frozen at -70°C until processing.

NaC110 トリプトフアン 10 酵母抽出物 5 カナマイシン 5X10−” NH4Cl 4.5 KH2PO,0,76 Mg5Oa ・7Ht0 0. i8 に、So、 0.09 CaC1z 24X 1O−3 FeSO,・7H,07,6X 10−’T E O,592 カゼインアミノ酸 25 酵母抽出物 5 ブドウ糖 20 カナマイシン 5X10−” 実施例2 ンタンパク質中で最も高頻度に反復するオリゴペプチドをコードする18bpの DNAが1nvitroで合成された[1ucas、F−およびに、M、 Ru dall (1986) 「細胞外繊維タンパク質」:「絹」。NaC110 Tryptophan 10 Yeast extract 5 Kanamycin 5X10-” NH4Cl 4.5 KH2PO,0,76 Mg5Oa ・7Ht0 0. i8 , So, 0.09 CaC1z 24X 1O-3 FeSO, 7H, 07, 6X 10-'T E O, 592 Casein amino acid 25 Yeast extract 5 Glucose 20 Kanamycin 5X10-” Example 2 An 18 bp oligopeptide that encodes the most frequently repeated oligopeptide in protein proteins. DNA was synthesized in vitro [1ucas, F- and M, Ru dall (1986) "Extracellular fiber protein": "Silk".

475−558頁、 Cozpreher+5ive 8iochemistr y、 26巻、389M。pp. 475-558, Cozpreher+5ive 8iochemistr y, Volume 26, 389M.

FlorkinおよびF、)I、5totz(編) Elsevier、 Am 5terdai+ ] 、 2本の1本fl D N Aを合成し次に、生じた 二本鎖セグメントを萌対尾で多量化し、13までの反復および13を越える反復 のフンカテマーを生じさせた。我々が研究を行っている5ilklの構造遺伝子 は、オリゴペプチドgag、gs (g=ニブリシンa=アラニン、S=セリン )をコードする13反復を有しており、この構造遺伝子を「単量体」と呼ぶ。そ して、2゛6反復(Sipに2)、39反復(S1pI −3) 、52反復( SipI 4) 、65反復(S1pI−5)、および78反復(SlpI−6 )を含む「2量体、3量体、4量体、5量体、および6量体」の31p Iを作 製した。各単量体単位の間には、短い介在配列が存在している。集成は、以下の ように描くことができる。Florkin and F.) I, 5totz (eds.) Elsevier, Am 5terdai+], two single fl DNA were synthesized, and then the resulting Multimerize double-stranded segments head-to-tail, up to 13 repeats and beyond 13 repeats It gave rise to a funkatemer. Structural gene of 5ilkl that we are researching is the oligopeptide gag, gs (g = niblicin a = alanine, S = serine ), and this structural gene is called a "monomer". So Then, 2゛6 repeats (2 for Sip), 39 repeats (S1pI-3), 52 repeats ( SipI 4), 65 repeats (S1pI-5), and 78 repeats (SlpI-6 ) to create 31pI of “dimer, trimer, tetramer, pentamer, and hexamer” including Manufactured. There are short intervening sequences between each monomeric unit. The assemblage is as follows You can draw it like this.

反復D N A三列 5’−GGTGCGGGCGCAGGAAGTCGCCC GCGTCCTTCACCA−5’上記に示した2本の1本23 D N A前 記のようにして合成した。これらの鎖は、ゲル電気泳動によって’fll’A分 離し、T4ポリヌクレオチドキナーゼを用いてリン酸化し、−緒に混合してアニ ーリングさせた。その結果、長いコンカラマー中で自然に頭対尾に配向する2本 鎖セグメントが生じた。セグメント間のフォスフオシエステル結合は、T4DN Aリガーゼ;こよって形成した。この反応を、DNAポリメラーゼエのクレノー 断片を用いて粘着末端をフィルインすることよって終了させた。平滑末端になっ た反復DNAを、プラスミドベクターpUC12[Veieraら、 Ger+ e 19:259−268 (1982))の旧ncnRENB位に連結した。Repeat D N A triple row 5'-GGTGCGGGCGCAGGAAGTCGCCC GCGTCCTTCACCA-5' One of the two shown above 23D N A front It was synthesized as described below. These strands were separated by gel electrophoresis. released, phosphorylated using T4 polynucleotide kinase, and mixed together to animate -Ring. As a result, two strands naturally oriented head-to-tail in a long concalamer. A chain segment resulted. The inter-segment phosphocyester bond is T4DN A ligase; thus formed. This reaction was performed using DNA polymerase Klenow. The fragments were used to finish by filling in the sticky ends. with blunt ends The repetitive DNA was transferred to the plasmid vector pUC12 [Veiera et al., Ger+ E 19:259-268 (1982)) at the old ncnRENB position.

連結したDNAを、大腸菌HB i01中1こ形質転換し、この形質転換体をア ンピシリンの存在下で増殖する能力によって選択した。見込みがあるクローンの DNAについて、REN消化およびゲル電気泳動によって大きさおよび配向を解 析した。正しい向きの大きな挿入片を有する分離物のDNA配列が決定された。The ligated DNA was transformed into one strain of E. coli HB i01, and this transformant was incubated. Selected by ability to grow in the presence of ampicillin. of a promising clone Size and orientation of DNA was resolved by REN digestion and gel electrophoresis. analyzed. The DNA sequence of the isolate with the large insert in the correct orientation was determined.

それに続く多量体のために選択された「単量体」クローンは、オリゴペプチド′ agagsgをコードする13反復を有し、psY708と命名された。The “monomeric” clones selected for subsequent multimerization are oligopeptides′ It has 13 repeats encoding agagsg and was named psY708.

S]pI挿入部のDNA配列、推定されるSip Iのアミノ酸配列およびRE N部位、並びにpsY708のフランキング領域を第2表に示す。S] DNA sequence of pI insertion site, deduced amino acid sequence of SipI and RE The N site and the flanking regions of psY708 are shown in Table 2.

3、発現ベクターpsY701の構成 プラスミドpSP 65 (10x、 Boehrtnger )Jannhe ia)を、Aatmで消化し、エノールで抽出してエタノールで沈澱させた。D NAを101のH2Oに再懸濁した。このD N Aの172を以下の混合物中 でエキソヌクレーゼ■によって消化した。3. Construction of expression vector psY701 Plasmid pSP 65 (10x, Boehrtnger) Jannhe ia) was digested with Aatm, extracted with enol and precipitated with ethanol. D The NA was resuspended in 101 H2O. 172 of this DN A in the following mixture Digested with exonuclease.

総容量を2004とする、DNA5■、IOXエキソヌクレーゼ■緩衝液(60 0mM Tris−ICI pH8,6−6mM MgCl2.10mMβ−メ ルカプトエタノール)、および9単位のエキソヌクレーゼ■。20iIlの試料 を、01.1.2.5.5、および7.5分後に取り、直ちにtRNA5gおよ びS1ヌクレア一ゼ36単位を含む程衝液(30mM酢酸ナトリウムpH4,5 ,0,25Mにacl、l mMznS04)100〆で希釈した。インキ二ベ ーションを、30℃で45分間行い、15jdの停止緩衝液[0,5M Tri s(pH9,0) 、125mM EDTA、 1%w/ v SDS、200 g / tj tRNA)で反応を停止させた。この試料を、フェノール抽出し 、エタノールで沈澱させた。再懸濁したDNAを、SaI!lI RENで消化 し、1%の低融点アガロースゲル中で電気泳動させた。β−ラクタマーゼ遺伝子 、プラスミド起点、およびβ−ガラクトシダーゼプロモーターを担持するDNA 断片をゲルから切り出し、65℃で溶解した。1容のH2Oを加えた。各試料の DNAを、アガロースの存在下でDNA連結反応によって再環化した。この反応 には、融解ゲル8iL1、D N A連結反応用緩衝液[100a+M Tri s−HCI (pH7,5) 、50d MgC1z、50mMDTT ] 2 m、T4DNAリガーゼ10単位が含まれ、15℃で3時間のインキユベーショ ンを行った。JM 101のコンピテント細胞を連結DNAで形質転換し、形質 転換体を、アンピシリン(40χ/−Z)含有のし培地プレート上での増殖によ って選択した。プラスミドDNAは、4つの形質転換体から調製した。このDN AをBaaiHIで消化し、DNAポリメ°ラーゼ1のクレノー断片を用いて” P−dGTPでラベルし、PvuIで消化してから、最小の断片をゲルで精製し た。1つの形質転換体からの断片を、Maxim−Gilbert法によって配 列決定した。DNA5■, IOX exonuclease■ buffer (60 0mM Tris-ICI pH 8, 6-6mM MgCl2.10mM β-Metal lucatoethanol), and 9 units of exonuclease■. 20iIl sample 01.1.2.5.5 and 7.5 minutes later, immediately injected with 5g of tRNA and A solution containing 36 units of S1 nuclease (30mM sodium acetate pH 4.5) ,0.25M with acl, lmMznS04) 100〆. Ink cartridge tion was carried out for 45 minutes at 30°C and added with 15jd of stop buffer [0.5M Tri s (pH 9,0), 125mM EDTA, 1% w/v SDS, 200 g/tj tRNA) to stop the reaction. This sample was extracted with phenol. , precipitated with ethanol. The resuspended DNA was added to Sal! Digested with lI REN and electrophoresed in a 1% low melting point agarose gel. β-lactamase gene , the plasmid origin, and the DNA carrying the β-galactosidase promoter Fragments were excised from the gel and dissolved at 65°C. Added 1 volume of H2O. of each sample The DNA was recircularized by DNA ligation in the presence of agarose. this reaction For this, melt gel 8iL1, DN A ligation reaction buffer [100a+M Tri s-HCI (pH 7,5), 50d MgC1z, 50mMDTT] 2 Contains 10 units of T4 DNA ligase and 3 hours incubation at 15°C. I went to JM 101 competent cells were transformed with the ligated DNA and transformed. Transformants were grown by growth on medium plates containing ampicillin (40χ/-Z). That's what I chose. Plasmid DNA was prepared from four transformants. This DN Digest A with BaaiHI and use the Klenow fragment of DNA polymerase 1. Label with P-dGTP, digest with PvuI, and then gel purify the smallest fragment. Ta. Fragments from one transformant were arranged by the Maxim-Gilbert method. The row has been decided.

他の3つのプラスミドの断片は、さらにTaq Iで消化し、同一のゲル上で電 気泳動した。配列決定されたプラスミドでは、重複クローニング部位とβ−ラク タマーゼのN末flATGから上流の位置との間の融合を有していた。その他の 2つのプラスミドのBamHI −Taq I断片のサイズは、融合が、β−ラ クタマーゼ遺伝子の重複クローニング部位とβ−ラクタマーゼ遺伝子の4#r目 のアミノ酸との間で生じていることが示された。変化したβ−ラクタマーゼのN 末端領域のDNAおよび対応するアミノ酸配列を、psY70iのREN部位の 環状地図と共に以下に示す(第1図参照)。第1図のアミノ酸配列は次のとおり 。The other three plasmid fragments were further digested with Taq I and electromagnetized on the same gel. It was pneumophoresed. Sequenced plasmids contain overlapping cloning sites and β-lac It had a fusion between the N-terminus of tamase and a position upstream from flATG. Other The size of the BamHI-TaqI fragments of the two plasmids is such that the fusion Duplicate cloning site of lactamase gene and 4th r order of β-lactamase gene It was shown that this occurs between the amino acids of N of altered β-lactamase The DNA of the terminal region and the corresponding amino acid sequence were extracted from the REN site of psY70i. It is shown below along with a circular map (see Figure 1). The amino acid sequence in Figure 1 is as follows: .

met−t h r−me t −i 1e−t h r−pr o−5er− 1eu−g 1y−cys−a r g−ser−t h 秩@− 1eu−g 1 u−asp−pro−h is−phe−arg−va 1− a 1 a−1eu−i 1e−pro−phe−phe−ala−a)a−p he−cys−1eu−pro−val−phe−ala−his 。met-t h r-me t-i 1e-t h r-pr o-5er- 1eu-g 1y-cys-a r g-ser-th Chichi@- 1eu-g 1 u-asp-pro-h is-phe-arg-va 1- a 1 a-1eu-i 1e-pro-phe-phe-ala-a) a-p he-cys-1eu-pro-val-phe-ala-his.

4、psY708からの「単量体J 51pIのpsY701への挿入プラスミ ドpsY70gを旧ndI[Iで消化し、DNAポリメラーゼIのクレノー断片 を用いて粘着末端をフィルインし、そしてBaffII Iで消化した。プラス ミドpsY701は、Xba Iを用いて消化し、上記のようにフィルインし、 そしてBaff1HIで消化した。4. Insertion of monomer J 51pI from psY708 into psY701 plasmid 70 g of psY was digested with old ndI[I, and the Klenow fragment of DNA polymerase I and digested with BaffII. plus MidopsY701 was digested with XbaI, filled in as above, Then, it was digested with Baff1HI.

次に、psY70gからのDNA断片およびpsY701の主配列を低融点アガ ロースゲルによる電気泳動で精製してから、NAC3(BRL)カラムで精製し た。適切な断片を混合し、連結し、そして大腸菌JM 109中に形質転換した 。形質転換した細胞を、アンピシリン(40mg/m) 、IPTG (5x  10−’M) bよびXGAL(20■/−)を含むしプレート上での増殖によ って選択した。 ゛形質転換体のプラスミド含有量を分析し、さらに検討するた めに1つ(pSY756)を選択した。これは、REN部位のマツピングによっ て決定した場合、単量体Slp I −1配列の挿入部を適切な方向に有してい たからである。pSY756の全D N A配列は決定されていないが、挿入部 とベクター間での連結部位は、上流のXba I 、下流のBam)I Iにつ いて正確な制限酵素切断配列であることが証明された。Next, the DNA fragment from psY70g and the main sequence of psY701 were transferred to a low melting point agar. Purified by gel electrophoresis and then purified by NAC3 (BRL) column. Ta. Appropriate fragments were mixed, ligated, and transformed into E. coli JM 109. . The transformed cells were treated with ampicillin (40 mg/m), IPTG (5x Contains 10-'M)b and That's what I chose.゛Analyze the plasmid content of the transformants for further investigation. One (pSY756) was selected for this purpose. This is due to the mapping of the REN site. If determined by This is because the. The entire DNA sequence of pSY756 has not been determined, but the insert The connection site between the vector and the upstream Xba I, and the downstream Bam) I The restriction enzyme cleavage sequence was proven to be accurate.

5、pSY756の51pI遺伝子の多量体化プラスミドpsY708をREN  Sc+a Iで消化し、ポリペプチドarz (a la−g 1y−a 1  a−g ly−set−g ly) + athr−1eu−g ] ]u− asp−pr(R<AGAGSG) 、 、TLEDP)のためのコード配列を 担持するDNA断片を上記の4に従って精製した。プラスミドpSY756を5 11a工で消化し、除タンパク処理し、そし次にpsY708からの精製された DNA断片と連結した。大腸菌J!J 109の形質転換体を、アンピシリンを 含む培地上で選択した。種々のクローンが、psY708クローンのもとの単量 体配列の2単位(2量体pSY882)、3単位(3量体pSY883) 、及 び4単位(4量体pSY884)を含むことが分かった。同様に、5量体および 6量体も構成された。これらペプチドのすべては、遺伝的に安定であって、β− ラクタマーゼとの融合体としてペプチドg1y−alaを産生β−ラクタマーゼ との融合タンパク質としてのS]pIペプチドの大腸菌細胞中での発現は、イム ノプロット (ウェスタン)解析によって検出した。抗−rS 1 pJ抗体は 、合成箱タンパク質に対して産生されたものである。第2図に示すように、この 抗体は、大腸菌のβ−ラクタマーゼに融合した5lplの2量体および3M体と 反応した。5lplの挿入8は、この酵素のシグナル配列の第5アミノ酸に続く 。β−ラクタ ゛マーゼ抗体(第2図A)は、プロセシングされていない融合タ ンパク質と同様、この図で主要抗原バンドとして約28kDの位置に現れるプロ セシングされた成熟酵素をも検出された。5. REN the multimerization plasmid psY708 of the 51pI gene of pSY756. Digested with Sc+a I to obtain polypeptide arz (a la-g 1y-a 1 a-g ly-set-g ly) + athr-1eu-g ] ] u- The code sequence for asp-pr(R<AGAGSG), , TLEDP) is The supported DNA fragments were purified according to 4 above. Plasmid pSY756 5 11a, deproteinized, and then purified from psY708. It was ligated with a DNA fragment. E. coli J! The transformant of J109 was treated with ampicillin. Selection was made on medium containing. The various clones have the same monotony as the psY708 clone. 2 units (dimer pSY882), 3 units (trimer pSY883), and and 4 units (tetramer pSY884). Similarly, pentamers and A hexamer was also constructed. All of these peptides are genetically stable and β- β-lactamase produces peptide g1y-ala as a fusion with lactamase Expression of the S]pI peptide in E. coli cells as a fusion protein with Detected by Noplot (Western) analysis. Anti-rS1pJ antibody , produced for synthetic box proteins. As shown in Figure 2, this The antibody is a 5lpl dimer and a 3M form fused to E. coli β-lactamase. I reacted. Insertion 8 of 5lpl follows the fifth amino acid of the signal sequence of this enzyme. . β-lactamase antibody (Figure 2A) Similar to proteins, the protein that appears at approximately 28 kD as the main antigen band in this diagram Processed mature enzyme was also detected.

ポリペプチドを含むあらゆるSip Iの移動度は極めて小さく、そしてこのタ ンパク質はゲル上に認めるほど大きくない。The mobility of all Sip I, including polypeptides, is extremely small, and this The proteins are not large enough to be seen on the gel.

抗Sap抗体も、これらの融合産物の検出に有効である。Anti-Sap antibodies are also effective in detecting these fusion products.

第2図Bのレーン2〜5は、β−ラクタマーゼと51pIの2量体融合を含む異 なるクローン4つを示している。一方、レーン6および7は、3量体融合を含む 2つのクローンのものである。明らかに、3量体の抗原性は、2量体のそれより 著しく強い。以前の実験から、51pIの単量体だけを含む融合タンパク質は、 抗Sip抗体により全く検出されないことが分かる。3量体ペプチドの抗原性の 増強によって、β−ラクタマーゼシグナルベブチドと融合したことが検出される 。プロセスされた型は、第2図Bのレーン6および7において、約33kDの位 置に見られる。正常にプロセスされたβ−ラクタマーゼ成熟酵素(β−ラクタマ ーゼ抗体と反応)、および3量体Slp I −3とβ−ラクタマーゼのシグナ ルペプチド間の融合に相当するペプチド様子は、シグナル配列内への5lpl配 列の挿入にもかかわらずこの酵素の正常なタンパク質分解的プロセシングが大腸 菌で起きることを示唆している。Lanes 2 to 5 of Figure 2B are differential proteins containing a dimeric fusion of β-lactamase and 51pI. Four clones are shown. whereas lanes 6 and 7 contain the trimeric fusion It is from two clones. Apparently, the antigenicity of the trimer is greater than that of the dimer. Remarkably strong. From previous experiments, the fusion protein containing only the monomer of 51 pI was It can be seen that it was not detected at all by the anti-Sip antibody. Antigenicity of trimeric peptides Enhancement detects fusion with β-lactamase signal bebutide . The processed form has a position of approximately 33 kD in lanes 6 and 7 of Figure 2B. It can be seen in the location. Normally processed β-lactamase mature enzyme (β-lactamase) (reacted with enzyme antibody), and the signal of trimeric Slp I-3 and β-lactamase. The peptide appearance corresponding to the fusion between the 5lpl peptides is the 5lpl arrangement within the signal sequence. Despite column insertion, normal proteolytic processing of this enzyme occurs in the large intestine. This suggests that it is caused by bacteria.

7、a、T7遺伝子への融合による5lpl遺伝子の発現51pI配列は、大腸 菌中で、バタテリオファージT7の遺伝子9および遺伝子10との融合タンパク 質としても発現した。この構成を、第3図に模式的に示る。プラスミドpsY9 15(4量体51pI−4を含む)をREN Sal Iによって完全消化しモ してBa+n)l Iによって部分消化した。4量体Sip I −4を含むD NA断片を精製し、そしてRENSal IおよびBam)l 1によって消化 されたプラスミドpsY114 (Promega BiotechのpG2) 中にクローン化しる。この中間体プラスミドから、51pIの4量体挿入片をR ENAcc IおよびEcoRIによって切り出した。さらに、この断片を、E coRIおよびAsu IIで消化されたpSY633 [:完全なT7遺伝子 配列を含有するpBR322:5tudierらのpAR441,(1986) )中にクローン化した。得られたプラスミド中では、4量体5lplが、遺伝子 90C末端近傍において遺伝子9の翻訳読み枠に融合している。IPTG誘導性 β−ガラクトシダーゼプロモーターの転写制御下で染色体に挿入されたT7RN Aポリメラーゼ遺伝子を含有する大腸菌株0−48C5tadierら、 19 86の株HMS174 (λDE3)]を形質転換するために、このプラスミド が用いられた。この遺伝子の配置では、Slp I −4配列の発現は、IPT G誘導性β−ガラクトシダーゼプロモーターによってそれ自体調節されるT7R NAポリメラーゼの産生に依存している。第4図AおよびBに示されるように、 これらの細胞がIPTGで誘導されると、遺伝子9/Sip I −4の融合遺 伝子のタンパク質生成物が合成され、合成Sipミルペプチドする抗体によって 検出される。融合生成物は、82kDのサイズを有するかのごとく、ゲル中を移 動する。予期されていたサイズは65kDであった。この特異な移mF2は、例 外的なアミノ酸組成(グリシンおよびアラニンに富む)の特徴であって、あらゆ るSlp含有生成物に見られる。7.a, Expression of 5lpl gene by fusion to T7 gene The 51pI sequence is In bacteria, a fusion protein with gene 9 and gene 10 of batatteriophage T7 It also appeared as a quality. This configuration is schematically shown in FIG. Plasmid psY9 15 (containing the tetramer 51pI-4) was completely digested with REN Sal I. and partially digested with Ba+n)I. D containing tetramer Sip I-4 The NA fragment was purified and digested with RENSal I and Bam) I Plasmid psY114 (Promega Biotech pG2) Clone inside. From this intermediate plasmid, a 51 pI tetrameric insert was It was excised with ENAcc I and EcoRI. Furthermore, this fragment is pSY633 digested with coRI and AsuII [: complete T7 gene pBR322 containing the sequence: pAR441 of 5tudier et al. (1986) ) was cloned into. In the obtained plasmid, 5 lpl of the tetramer is the gene It is fused to the translation reading frame of gene 9 near the 90C terminus. IPTG inducible T7RN inserted into the chromosome under the transcriptional control of the β-galactosidase promoter E. coli strain 0-48C5 containing the A polymerase gene tadier et al., 19 This plasmid was used to transform 86 strain HMS174 (λDE3)]. was used. In this gene arrangement, expression of the SlpI-4 sequence is T7R itself regulated by the G-inducible β-galactosidase promoter Depends on the production of NA polymerase. As shown in Figures 4A and B, When these cells are induced with IPTG, the gene 9/Sip I-4 fusion gene The protein product of the gene is synthesized and synthesized by the antibody to the Sip Milpeptide. Detected. The fusion product migrated through the gel as if it had a size of 82 kD. move. The expected size was 65kD. This peculiar transfer mF2 is an example of A characteristic of the external amino acid composition (rich in glycine and alanine) that found in Slp-containing products.

同様にして、T7遺伝子10のタンパク質のプロモーター領域およびT7遺伝子 1oタンパク質の最初の13アミノ酸を含むプラスミドpSY63g (Sta d ierのpAR2113)を、RENBam)I Iで消化し、D N A ポリメラーゼのクレノー断片でフィルインし、そしてREN EcoRIで消化 した。この線状化したプラスミド中に、pSY633の4量体51pI−4を含 有するAsu II −EcoRI断片をクローン化した。この連結反応によっ て、T7遺伝子10の13番目のアミノ酸に続く絹4量体の枠内融合が生じる。Similarly, the protein promoter region of T7 gene 10 and the T7 gene Plasmid pSY63g containing the first 13 amino acids of the 1o protein (Sta dier pAR2113) was digested with RENBam) II, and D Fill in with polymerase Klenow fragment and digest with REN EcoRI did. This linearized plasmid contains the tetramer 51pI-4 of pSY633. The AsuII-EcoRI fragment having the following was cloned. This ligation reaction As a result, an in-frame fusion of the silk tetramer following the 13th amino acid of T7 gene 10 occurs.

後者の融合生成物は、プロセシングを施さずに紡錘に用いられる。それらは、N 末端の13個のアミノ酸が大きなSip Iタンパク質のほんの一部にすぎない からである。融合生成物は、大きさが約30kDであるが、例外的な移動度を有 し、そして50kDと大いかのごとく移動する。これを第4図Aに示す。プラス ミドpG9/Sip I −4およびpG10/Slp I −4は、T7発現 系とは逆向きにβ−ラクタマーゼ遺伝子中にカナマイシン謝性遺伝子を挿入する ことによって、さらに改良された。したがって、T7系からいかなる低レベルの 発現も、β−ラクタマーゼ活性の上昇を導かない。そのような活性によって、プ ラスミドの保持を選別するために添加された培地中のアンピシリンが除去された 。アンピシリンが欠乏した場合、プラスミドは培養物中から消失した。カナマイ シン耐性遺伝子はこの問題を回避し、T7発現系において、特に大規模の培養の ために有意な改良となる。カナマイシン耐性遺伝子(Tn 903起源)は、H ir+cII断片としてプラスミドpUc4K(Veira、 J、&、LMe ssir+g、 19g2. Gene、 19:g59−268)から分離p sY997を有する大腸菌株0−48を、ChezapまたはBraunの発酵 容器を使用して10fのLB中でOD (Klett単位)が300(3X10 ”細胞/−f)となるまで37℃にて増殖させた。さらに、3.5 dのIPT Gを添加して、T7系を誘導した。The latter fusion product is used for spindles without any processing. They are N The terminal 13 amino acids are only a small part of the large Sip I protein. It is from. The fusion product is approximately 30 kD in size but has exceptional mobility. Then, it moves as if it were 50kD. This is shown in FIG. 4A. plus mid pG9/Sip I-4 and pG10/Slp I-4 express T7 Insert the kanamycin metabolic gene into the β-lactamase gene in the opposite direction to the system. It was further improved by this. Therefore, any low level Expression also does not lead to an increase in β-lactamase activity. With such activity, Ampicillin added in the medium was removed to screen for lasmid retention. . When ampicillin was deficient, the plasmid disappeared from the culture. Kanamai Syn resistance genes circumvent this problem and are useful in T7 expression systems, especially in large-scale cultures. This is a significant improvement. The kanamycin resistance gene (originating from Tn903) is H Plasmid pUc4K (Veira, J. & LMe ssir+g, 19g2. Gene, 19:g59-268) isolated p E. coli strain 0-48 carrying sY997 was incubated with Chezap or Braun's fermentation. Using a container, the OD (Klett unit) is 300 (3X10 "cells/-f)" was grown at 37°C.Furthermore, 3.5 d of IPT G was added to induce the T7 line.

150分後、細胞をミリポアフィルタ−ユニット (Pelliconカセット システム、フィルターの排除限界分子量100.000)を用いて10倍に濃縮 した。続いて、細胞懸濁液を処理まで一70℃にて凍結した。After 150 minutes, transfer the cells to a Millipore filter unit (Pellicon cassette). System, filter exclusion limit molecular weight 100,000) to concentrate 10 times. did. Subsequently, the cell suspension was frozen at -70°C until processing.

細胞懸濁物を42℃の水槽中で溶かしてフレンチプレス中で細胞溶解、させた。The cell suspension was lysed in a 42°C water bath and lysed in a French press.

溶解物を25℃で1時間、125.000x Gにて遠心した。透明な上溝をD NAアーゼ(250−w / td )で室温にて15分間処理した。続いて、 0.457−の滅菌フィルターで濾過した。濾液の容積を測定し、暖やか攪拌し ながら、氷中でインキユベーションした。さらに、231■の硫酸アンモニウム を、45分間で濾液の各1t7に添加した。硫酸アンモニウムの各10gに対し てlafのNa0i1を添加し、poを中和した。連続攪拌して2時間後、混合 物を9.000Xgで10分間回転させた。蒸留水を用いて、ペレットを元の濾 液の1/10に再懸濁した。遠心および再懸濁を3回繰り返した。ペレットを、 蒸留水中に原濾液の1710に再@濁した。各試料について、タンパク質濃度、 アミノ酸組成、およびアミノ酸配列を標準法で測定した。これは、生成物を得る ための幾つかの方法の1つである。この方法によると、純度90%を上回る51 pI−4が得られた。アミノ酸組成では、予想通りほぼ全体的に、gly、 a la、およびSerが占め、アミノ酸配列のN末端は、遺伝子10リーダーのそ れであった。The lysate was centrifuged at 125.000xG for 1 hour at 25°C. D the transparent upper groove Treated with NAase (250-w/td) for 15 minutes at room temperature. continue, Filtered through a 0.457- sterile filter. Measure the volume of the filtrate and stir warmly. while incubating on ice. In addition, 231■ ammonium sulfate was added to each 1t7 portion of the filtrate over a period of 45 minutes. For each 10g of ammonium sulfate laf of Na0i1 was added to neutralize the po. After 2 hours of continuous stirring, mix The object was spun at 9.000×g for 10 minutes. Return the pellet to the original filter using distilled water. It was resuspended in 1/10 of the liquid. Centrifugation and resuspension were repeated three times. pellets, The raw filtrate was resuspended in distilled water. For each sample, protein concentration, Amino acid composition and amino acid sequence were determined using standard methods. This gives the product This is one of several ways to do so. According to this method, the purity of 51 pI-4 was obtained. As expected, the amino acid composition is almost entirely comprised of gly, a la, and Ser, and the N-terminus of the amino acid sequence is that of the gene 10 leader. It was.

プラスミドpSY55B (Stvdier らのpAR1151,1986) からのT7RNAポリメラーゼ遺伝子のコード配列(77遺伝子1、T7ヌクレ オチド3128〜5845)を、クローン化DNAのインビトロ突然変異によっ て修飾した。我々は、制限酵素エンドヌクレアーゼNde Iの認識配列を31 71の位置に挿入した。従来法によって合成されたオリゴデオキシヌクレオチド を用いて、T7遺伝子1配列を、その天然配列TAAATGから修飾配列CAT ATGへと変化させた。Plasmid pSY55B (pAR1151 of Stvdier et al., 1986) The coding sequence of the T7 RNA polymerase gene from 3128-5845) by in vitro mutagenesis of cloned DNA. I modified it. We identified the recognition sequence of restriction enzyme endonuclease NdeI as 31 It was inserted at position 71. Oligodeoxynucleotides synthesized by conventional methods was used to convert the T7 gene 1 sequence from its natural sequence TAAATG to the modified sequence CAT Changed to ATG.

同様に、枯草菌遺伝子spo VGの上流の調節領域を、プラスミドpCB 1 291 [Rosenblumら、J、Bacteriology、148:3 41−345(1981> )から得、85位におけるin vitro突然変 異によって修飾しく Johnsonら、 Nature、 302=800− 804(1983))、それがNde I切断部位をも含むようにした。次に、 spa VG遺伝子の上流制御配列を、これらの新たなNde I切断部位を介 してT7RNAポリメラーゼ遺伝子のコード配列で連結した。大腸菌Ha 10 1の形質転換の後、各アンピシリン耐性単離体のプラスミド含有を制限酵素地図 によって調べた。正しい構成物をpSY649と命名した。Similarly, the upstream regulatory region of the Bacillus subtilis gene spoVG was transferred to the plasmid pCB1 291 [Rosenblum et al., J. Bacteriology, 148:3 41-345 (1981>), in vitro mutation at position 85 Johnson et al., Nature, 302=800- 804 (1983)), so that it also contained an NdeI cleavage site. next, The upstream regulatory sequences of the spa VG gene were isolated through these new NdeI cleavage sites. and ligated with the coding sequence of the T7 RNA polymerase gene. Escherichia coli Ha 10 After 1 transformation, restriction map the plasmid content of each ampicillin-resistant isolate. Investigated by. The correct construct was named pSY649.

spo VG : T7RNAポリメラーゼ融合遺伝子を含有するプラスミドD NA (pSY649)を、枯草菌中で機能するクロラムフェニコール耐性遺伝 子を含むように更に修飾した。初めに、プラスミドpGR71−p 43 [G oldfarbら、 Nature、 293:309−311(1981)] から約1200塩基対のNde l−5al !断片を分離した。spo VG: Plasmid D containing T7 RNA polymerase fusion gene NA (pSY649) is a chloramphenicol resistance gene that functions in Bacillus subtilis. Further modified to include children. First, plasmid pGR71-p43 [G Oldfarb et al., Nature, 293:309-311 (1981)] About 1200 base pairs from Nde l-5al! The fragments were separated.

この断片は、枯草菌のp43プロモーター、およびTm9からの隣接スるクロラ ムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子を担持する。クレノーDNA ポリメラーゼ反応を用いてすべての粘着末端をフィルインした後、この断片を、 pUc 13 [Veieraら、 Gene、 19:259−268 (1 982) )の重複クローニング部位中のXba I部位に挿入した。アンピシ リンおよびクロラムフェニコール耐性の形質転体をその後の利用に備えて選択し た。正しいプラスミド構成をpsY630と命名された。This fragment contains the Bacillus subtilis p43 promoter and the adjacent sequence from Tm9. It carries the mufenicol acetyltransferase gene. Klenow DNA After filling in all sticky ends using a polymerase reaction, this fragment was pUc 13 [Veiera et al., Gene, 19:259-268 (1 It was inserted into the Xba I site in the double cloning site of 982)). Ampisi Phosphorus and chloramphenicol resistant transformants were selected for subsequent use. Ta. The correct plasmid construct was designated psY630.

p 43フロモー ター配列に融合したクロラムフェニコールアセチルトランス フェラーゼ遺伝子を含むプラスミドpsY630からのSma I =Hinc IIエンドヌクレアーゼ切断断片をゲルで精製し、最初に74DNAポリメラー ゼで処理したプラスミドpSY649のPvu 1部位に平滑末端連結した。生 じたプラスミドpSY856を枯草菌1168中に形質転換した。プラスミドp SY856は枯草菌中で自律的に複製し得ないので、クロラムフェニコール耐性 の安定な形質転体は、大腸菌染色体へのプラスミドの組込みから生じるにちがい ない[Ferrariら、 J、Bacteriology。Chloramphenicol acetyltrans fused to p43 fromotor sequence Sma I from plasmid psY630 containing the ferase gene = Hinc The II endonuclease cleavage fragment was gel purified and first purified using a 74 DNA polymerase. The blunt ends were ligated to the Pvu1 site of plasmid pSY649 which had been treated with enzyme. Living The modified plasmid pSY856 was transformed into Bacillus subtilis 1168. plasmid p SY856 cannot replicate autonomously in Bacillus subtilis, resulting in chloramphenicol resistance. Stable transformants of E. coli must result from integration of the plasmid into the E. coli chromosome. No [Ferrari et al., J. Bacteriology.

154:1513−1515(1983) ]。組込み現象は、相同的組換えに よって4延進され、細菌染色体のspa VGまたはp43部位で生じる可能性 が最も高い[pSY856は、これら2つの部位においてのみ枯草菌染色体に相 同なりNA配列を含む)。選択マーカーの安定性を決定するため、生じたrBI PDL J株をクロラムフェニコールの存在下及び非存在下の両方で増殖させた 。T4ポリメラーゼの発現が得られ、これはこの株の増殖及び生存に影響を与え ないようであった。154:1513-1515 (1983)]. Integration phenomenon leads to homologous recombination Therefore, it is possible that 4 extension occurs at the spa VG or p43 site of the bacterial chromosome. [pSY856 is homologous to the B. subtilis chromosome only at these two sites. (contains the same NA sequence). To determine the stability of the selectable marker, the resulting rBI Strain PDL J was grown both in the presence and absence of chloramphenicol. . Expression of T4 polymerase was obtained, which affects the growth and survival of this strain. There didn't seem to be any.

抗生物質カナマイシンに対する耐性をコードする遺伝子を含むスタフィロコッカ ス−アウレウス(Staphylococcusaureus)のプラスミドp U8110 (Lanceyら、 JoMed、 Microbiology。Staphylococcus containing a gene encoding resistance to the antibiotic kanamycin Staphylococcusaureus plasmid p U8110 (Lancey et al., JoMed, Microbiology.

7:285−297.1974)を、BIPoL株の増殖制御されル5poVG :T7RNAポリメラーゼ遺伝子の発現を調べるために用いた。ファージT7D NAのEcoRI −BamHI断片(T7遺伝子のプロモーター配列を含む2 1.402〜22.858位)を、プラスミドpAR441から精製した(St udierら、 1986) 。このDNA断片を、EcoR工及びBamHI の側限酵素エンドヌクレアーゼ部位間でpUBlloに連結した。生じたプラス ミドpSY952は、カナマイシン耐性遺伝子と同じ方向にT7特異的プロモー ターを含んでいる。7:285-297.1974) and the growth-controlled Le5poVG of the BIPoL strain. :Used to examine the expression of T7 RNA polymerase gene. Phage T7D EcoRI-BamHI fragment of NA (2 containing the T7 gene promoter sequence) 1.402 to 22.858) was purified from plasmid pAR441 (St Udier et al., 1986). This DNA fragment was subjected to EcoR engineering and BamHI ligated into pUBllo between the side restriction enzyme endonuclease sites. positive result Mid pSY952 contains a T7-specific promoter in the same direction as the kanamycin resistance gene. Contains tar.

プラスミドpSY952を、枯草画工168およびBIPOL中に形質転換した 。そして、これらの株を、プラスミド由来のカナマイシン甜性遺伝子によりコー ドされたポリペプチドの発現レベルについて解析した。1168、pUBllo を含むI 168 、pSY952を含む1168、BIPoL、pi!B1l 0を含むBIPOL、およびpSY952を含む旧PoLの増殖培養物からの約 103の細胞を、増殖および胞子形成サイクルの間で複数の時点で得た。これら の紐胞試料中のタンパク質を処理し、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって 解析した。Plasmid pSY952 was transformed into Bacillus 168 and BIPOL. . These strains were then encoded by the plasmid-derived kanamycin virulence gene. The expression level of the coded polypeptide was analyzed. 1168, pUBllo I168 containing pSY952, BIPoL, pi! B1l From growth cultures of BIPOL containing 0 and old PoL containing pSY952, ca. 103 cells were obtained at multiple time points during the growth and sporulation cycle. these Proteins in hygrocyst samples were processed and analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis. Analyzed.

spo VGプロモーターからの転写速度が細胞密度の関数として増加し、そし て初期の胞子形成期間中で最大に達するので、標的タンパク質の加速的蓄積が、 PSY952を含むBIPoi、、株で培養物が胞子形成を起こす時期において 期待される。その結果によれば、培養物が定常状態に接近してそれに入ると、分 子ft34kDのタンパク質が大いに増加することが示される。このタンパク質 のサイズは、pSY952でコードされるカナマイシン耐性遺伝子生成物C3a daieら、 J、Bacterioloogy、 141:117g11g2  (1980) )の予想サイズと一致する。このタンパク質は、spo VG により制御されるT 7 RN Aポリメラーゼ遺伝子を欠< pSY952を 含む1168もしくはBIPOL中、またはT7プロモーター配列を欠< p[ lB110を含むBIPOL中には見い出されない。pSY952を含むBIP QLにおける増殖の24時間後での標的タンパク質の最大蓄積レベルは、デンシ トメトリーでの測定によると、細胞タンパク質の20%であった。The rate of transcription from the spo VG promoter increases as a function of cell density and The accelerated accumulation of target proteins reaches a maximum during the early sporulation period. BIPoi, containing PSY952, at a time when cultures undergo sporulation. Be expected. The results show that when a culture approaches and enters steady state, It is shown that the protein of offspring ft34kD is greatly increased. this protein The size of the kanamycin resistance gene product C3a encoded by pSY952 daie et al., J. Bacteriology, 141:117g11g2 (1980)). This protein is spoVG pSY952, which lacks the T7RNA polymerase gene controlled by 1168 or BIPOL, or lacking the T7 promoter sequence. Not found in BIPOL containing IB110. BIP containing pSY952 The maximum accumulation level of target protein after 24 hours of growth in QL is It was 20% of the cellular protein as determined by tometry.

9、b、枯草菌中でのSlp I −4の発現プラスミドpGLO31p Iを 、EcoRI RE Nで消化した。クレノーDNAポリメラーゼ反応を用いて 粘着末端をフィルインした後、このDNAをBgII[によって消化した。プラ スミドpSY662を、Soa IおよびBan+HI RENで消化した。続 いて、2つのブスラミドを、低融点温度のアガロースゲルを通す電気泳動によっ てfi製し、そしてNAC3(Bi’iL)カラムで精製した。9.b. Expression plasmid pGLO31pI of SlpI-4 in Bacillus subtilis , digested with EcoRI REN. using Klenow DNA polymerase reaction After filling in the sticky ends, the DNA was digested with BgII. plastic Sumid pSY662 was digested with Soa I and Ban+HI REN. Continued The two busulamides were separated by electrophoresis through a low melting temperature agarose gel. and purified on a NAC3 (Bi'iL) column.

pGloslp IのDNA断片をpSY662の分子鎖に連結し、アンピシリ ン(40zr/−Z)中で大腸菌に形質転換した。形質転換体を、プラスミド含 有について解析し、1つ(pSY662/ G 10/51pI−4)を、なお の試験のために選択した。The DNA fragment of pGloslpI was linked to the molecular chain of pSY662, and ampicillary E. coli was transformed in a tube (40zr/-Z). Transformants containing plasmids One (pSY662/G10/51pI-4) was analyzed for selected for the test.

枯草菌BrPoLのコンピテント細胞を、pSY662/ G 10/ Sip  I。Bacillus subtilis BrPoL competent cells were transformed into pSY662/G10/Sip I.

−4を用いて形質転換し、90分間振盪しながら37℃でインキュベーションし た。続いて、この形質転換混合物を、10n/−のテトラサイクリンを含む新鮮 なLBで1:100に希釈し、振盪しながら37℃でインキュベーションした。-4 and incubated at 37°C with shaking for 90 minutes. Ta. This transformation mixture was then transformed into a fresh tube containing 10 n/- tetracycline. diluted 1:100 in LB and incubated at 37°C with shaking.

試料をとり、同数の細胞を溶解し、5DS−PAGEの分離用ゲルにかけた。遺 伝子10/Slp I −4融合タンパク質の合成を検出するために、抗Slp 抗体を用いてイノプロット分析を実施した。枯草菌中での51pI−4ポリペプ チドの発現は、細胞タンパク質をポリアクリルアミドゲルからニトロセルロース フィルターへのトランスファー後、抗Slp抗体との血清反応性(serore act iv 1ty)によって検出した。CNBrでの細胞の徹底釣処理によ り、血清反応性タンパク質が51pI−4遺伝子の生成物であることを、我々は 証明した。これはメチオニン残基の後を切断するが、51pI−4はメチオニン を欠いているので、それは完全な状態のままである。CNBr処理によって、ク マシブルー色素で染色可能なタンパク質の98%以上が除去さた。メチオニンを 欠くタンパク質で予期されるように、51pI−4は完全な状態であって、なお 抗−3ip血清と反応する。A sample was taken, and the same number of cells were lysed and applied to a 5DS-PAGE separation gel. Legacy To detect the synthesis of gene 10/Slp I-4 fusion protein, anti-Slp Innoprot analysis was performed using the antibodies. 51pI-4 polypep in Bacillus subtilis Expression of cellular proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose After transfer to the filter, serum reactivity with anti-Slp antibody (serore act iv 1ty). Thorough fishing treatment of cells with CNBr Therefore, we show that the serum-reactive protein is the product of the 51pI-4 gene. certified. This cleaves after the methionine residue, but 51pI-4 cleaves after the methionine residue. Since it lacks, it remains in perfect condition. By CNBr treatment, More than 98% of the proteins stainable with MasiBlue dye were removed. methionine As expected for a protein lacking, 51pI-4 is intact and still Reacts with anti-3ip serum.

実施例3 S1pIIT遺伝子の集成および発現 1、 51pIII遺伝子の集成スキームの概要合成51pIil?造伝子は、 Sip I遺伝子のクンバク質に、およびカイコガ(Bomuyx rbOri )がつくる絹のフィブロインタンパク質の結晶領域に類似するタンパク質をコー ドする。Slp■は、規則的な間隔(約50残基)を置いてアミノ酸のチロシン を含むため、絹フイブロインタンパク質と一層類似している。これは、51pI の多量体には見られない。Sipmm伝60bpのDNAの3つの2本領セクシ ョンが化学合成された。Example 3 Assembly and expression of S1pIIT gene 1. Overview of 51pIII gene assembly scheme Synthesis 51pIil? Zoudenshi is In the Sip I gene, and in the silk moth (Bomuyx rbOri) ), which encodes a protein similar to the crystalline region of the silk fibroin protein produced by do. Slp■ consists of the amino acid tyrosine at regular intervals (approximately 50 residues). It is more similar to silk fibroin protein. This is 51pI It is not seen in the multimer of. Sipmm story 60bp DNA's three two-pronged sex tion was chemically synthesized.

各セクションは、バクテリオファージM13への挿入によってクローニングされ 、そしてDNA配列が確認された。続いて、これらのセクションはベクターから 取り出され、特定の順番で互いに連結された。この約180 b、pの連結物は 、Slpm r単量体」と呼ばれる。次に、「単量体」は特定の順番で連結され 、S]pIIIの2量体、3量体、4量体等が生得られた。次に、多量体は、5 1pIIIタンパク賃を検出するために直接プラスミド発現ベクターにクローニ ングされ、又はまずアダプタープラスミドにクローニングされた。5IPIII  DNAのアダプターへの挿入は、一層の遺伝子操作を可能にするが、これにつ いては後に記述する。集成のスキームは、以下のように描かれる。Each section was cloned by insertion into bacteriophage M13. , and the DNA sequence was confirmed. Subsequently, these sections are extracted from the vector They were taken out and concatenated together in a specific order. This approximately 180 b, p concatenation is , Slpmr monomer. The "monomers" are then linked in a specific order. , S]pIII dimers, trimers, tetramers, etc. were obtained. Next, the multimer has 5 Cloning directly into plasmid expression vectors to detect pIII protein content or first cloned into an adapter plasmid. 5IPIII Insertion of DNA into adapters enables further genetic manipulation, but this The details will be described later. The scheme of assembly is depicted as follows.

2末鎖D N Aセクションの合成。Synthesis of 2-terminal DN A section.

セクション2 5・・山・・・曲・・・511.1,121.1111.。Section 2 5... Mountain... Song... 511.1, 121.1111. .

セクション3□5 「単量体」の粂f2 叩 1 2 3=3DNAおよび、S 1 p * &壬 子の3つのセクションの対Sするアミノ酸配列を第3表に示す。Section 3□5 "Monomer" Kume f2 Hit 1 2 3 = 3 DNA and S 1 p * & Mi The matching amino acid sequences of the three child sections are shown in Table 3.

2重鎮DNA配列が5°から3”方向で示される。この配列によりコードされる アミノ酸(g=ニブリシンa=アラニン、s=セリン、y=チロシン)は、各セ クションのすぐ下に示す。制限エンドヌクレアーゼによる切断のための認識配列 は、各セクションの上に示す。The doublet DNA sequence is shown in the 5° to 3” orientation. Encoded by this sequence Amino acids (g = niblicin a = alanine, s = serine, y = tyrosine) are shown immediately below the section. Recognition sequence for restriction endonuclease cleavage are shown above each section.

上記6本の1本mDNAを合成した。合成の後、DNA鎮を精製し、相同性のあ る鎖をアニーリングした。各釦の約1d C0,5tar)を、2Iの10xA A(記載)緩衝液および16dの滅菌脱イオン水と、1.5−のポリプロピレン 製Eppendorf管中で混合した。この管を沸騰水槽(II!のビーカーに 500−の水)に10分間入れ、その後、このビーカーをホットプレートから外 し、実験台で室温まで冷却した。これには約1〜2時間を要した。The six single mRNAs mentioned above were synthesized. After synthesis, the DNA sequence is purified and homologous The strands were annealed. Approximately 1d C0,5tar) of each button, 10xA of 2I A (described) buffer and 16d sterile deionized water and 1.5-polypropylene Mixed in a manufactured Eppendorf tube. Put this tube into the beaker of the boiling water tank (II! 500-g water) for 10 minutes, then remove the beaker from the hot plate. and cooled to room temperature on the bench. This took about 1-2 hours.

3本の2本領セクションを別々にM13mp18中にクローニングした。セクシ ョン1を、多重クローニング部位のうちSmalおよびBam)l Iの制限酵 素切断部位間で連結した。セクション2は、BamHIとPst I制限酵素切 断部位間で連結した。そして、セクション3は、Pst IとHindm制限酵 素制限酵素切断部語間た。各クローンは、M13mp18.1、M13mp18 .2、M13IIlp18.3である。各クローン化セクションのDNA配列を 決定した。正しいDNA配列を有する各セクションの代表1つを回収し、次の段 階、すなわち「単量体」の集成における材料とした。Three double-stranded sections were separately cloned into M13mp18. sexy 1 of the multiple cloning sites, restriction enzymes of Smal and Bam) I Connection was made between the bare cleavage sites. Section 2 contains BamHI and PstI restriction enzymes. Connection was made between the cut sites. And section 3 contains PstI and Hindm restriction enzymes. The restriction enzyme cleavage section was used between words. Each clone is M13mp18.1, M13mp18 .. 2, M13IIlp18.3. DNA sequence of each cloned section Decided. One representative of each section with the correct DNA sequence was collected and used for the next stage. In other words, it was used as a material in the assembly of "monomers".

3、 31pII[の「単量体」の集成りNAセクション2および3を、制限酵 素を用いたM13クローンの消化によって分離した。すなわち、セクション2で は、M1301918.2をBamHIとPst Iとで消化した。セクション 3では、M13mp18.3をPst IとHindI[Iとで消化した。2つ のセクションを精製し、これらと最初にBamHIとHindIIIで消化した M13mp18.1を等モル量混合した。T、 DNAリガーゼを添加して、相 同性のあるオーバーラツプする末端を1−2−3の順で連結した。粘着末端のハ イブリダイゼーション特異性のため、3つのセクションはこの順でのみ効果的に 連結する。3. The “monomeric” assembly NA sections 2 and 3 of 31pII were digested with restriction enzymes. The M13 clone was isolated by digestion with a That is, in section 2 digested M1301918.2 with BamHI and PstI. section In 3, M13mp18.3 was digested with PstI and HindI[I. two sections were purified and these were first digested with BamHI and HindIII. Equimolar amounts of M13mp18.1 were mixed. T. Add DNA ligase and phase Overlapping ends of the same sex were ligated in the order 1-2-3. The sticky end Due to hybridization specificity, the three sections are only effective in this order. Link.

M13mp18.1.2.3と命名される集成体中のクローン化「単量体」のD NA配列は正しいと判明し、上記2で示された。Cloned "monomer" D in a conglomerate designated M13mp18.1.2.3 The NA sequence was found to be correct and is shown in 2 above.

4、 51pnIの「単量体」の多量体化大量の「単量体」構造遺伝子を調製す るため、最初にこの「単量体」をプラスミドベクターpuc 12中にサブクロ ーニングした。M1301P18.1.2.3をEcoRIおよび旧ndIn制 限酵素で消化した。51pII[r単量体」をゲルで精製し、そしてECORI 及uHindIIIで消化されたpuc 12に連結した。生ずるプラスミドD NAが調製され、「単量体」がBan I RENでの消化によってベクターか ら遊離し、断片をゲル精製した。4. Multimerization of “monomer” of 51pnI Preparing a large amount of “monomer” structural gene. In order to -ning. M1301P18.1.2.3 with EcoRI and old ndIn system Digested with limited enzymes. 51pII[rmonomer' was gel purified and ECORI and ligated to puc12 digested with uHindIII. Resulting plasmid D NA is prepared and the “monomer” is isolated from the vector by digestion with Ban I REN. was released and the fragment was gel purified.

多量体を創製するために、Ban I末端を有する「単量体」DNAをリガーゼ 反応により連結した。非パリンドローム末端のBan I認識配列は、頭対尾連 結のみを可能にする。多量体化の程度は、ゲル電気泳動および臭化エチジウムを 用いたDNAの染色によってモニターした。To create multimers, “monomeric” DNA with Ban I ends is ligated Linked by reaction. The Ban I recognition sequence at the non-palindromic end is a head-to-tail sequence. It only allows for knots. The degree of multimerization was determined by gel electrophoresis and ethidium bromide. This was monitored by staining the DNA used.

5、Slpmの多量体のクローニング プラスミドpCQV2 (Queenら、 J、AppllMol、Gen、、  2:1−10(1983))をEcoP、IおよびBamHI制限酵素で消化 し、約900bpの断片を精製した。このDNA断片は、バタテリオファージλ c l−857レプレツサー遺伝子、右方向のプロモーターP8、およびcro 遺伝子を含んでいる。プラスミドpSY335(Ferrariら、 J、Ba cteriology、 161:556−562(1985)中ではpJF7 51と記載〕を制限酵素EcoRIおよびBaa)I Iで消化しミ続いて、p CQV2の約900bpのDNA断片に連結した。この構成によって得られたプ ラスミドPSY751は、37℃および42℃でβ−ガラクトシダーゼ遺伝子を 発現するが、30℃では発現しない(第8図)。5. Cloning of Slpm multimers Plasmid pCQV2 (Queen et al., J. AppllMol. Gen., 2:1-10 (1983)) with EcoP, I and BamHI restriction enzymes. A fragment of approximately 900 bp was purified. This DNA fragment is a batataeriophage λ cl-857 repressor gene, right promoter P8, and cro Contains genes. Plasmid pSY335 (Ferrari et al., J, Ba pJF7 in Cteriology, 161:556-562 (1985) 51] was digested with restriction enzymes EcoRI and Baa) II, and then p It was ligated to an approximately 900 bp DNA fragment of CQV2. The output obtained with this configuration is Lasmid PSY751 expresses the β-galactosidase gene at 37°C and 42°C. However, it is not expressed at 30°C (Fig. 8).

この方法では、最初に51pI[f遺伝子を、中間体プラスミド中の「アダプタ ー」配列にクローン化し、続いて発現系にサブクローン化する。このアダプター 配列は、以下の有用な特徴を有している。すなわち、中心部の1つのユニークB an I制限酵素部位、Ban Iのいずれかの側にある3つのユニーク制限酵 素部位、アミノ酸メチオニン、アスパラギン酸−プロリンまたはアルギニンにお いてタンパク質分解をコードする情報および小サイズ。Ban I部位は、Ba n I末端を有するSlpm多量体のための挿入点である。In this method, the 51pI[f gene is first inserted into an “adapter” in an intermediate plasmid. -” sequence and then subcloned into an expression system. this adapter The array has the following useful characteristics: i.e. one unique B in the center an I restriction enzyme site, 3 unique restriction enzymes on either side of Ban I elemental site, amino acids methionine, aspartic acid-proline or arginine Information that encodes proteolysis and small size. The Ban I site is Ba n is the insertion point for Slpm multimers with an I terminus.

アダプターは、Applied Biosystems 380A 5ynth esizerで合成され、M13mp1gにクローン化され、そしてDNA配列 がR認された。続いて、アダプターは、Ban I REN部位を欠く特に構成 されたプラスミドベクターにサブクローン化された。The adapter is Applied Biosystems 380A 5ynth esizer, cloned into M13mp1g, and the DNA sequence was approved as R. Subsequently, the adapter is specifically constructed lacking a Ban I REN site. subcloned into a plasmid vector.

この受容体プラスミドを以下のように調製した。プラスミドpJH101(Fe rrar iら、 1983)を、制限酵素AhaII[で部分消化し、そして 再連結した。大腸菌HB 101の形質転換体を、クロラムフェニコール(11 5■/−)を含む培地中で選択した。幾つの単離体の制限酵素切断解析をした後 :、1つのプラスミドpSY325を選択した(第7図)。このプラスミドには 、クロラムフェニコール耐性遺伝子およびpJHlolの複製起点(p B R 322から)のみが含まれた。Xho IIによる完全消化の後、pSY325 をゲルで精製したアダプターと連結した。結果として、アダプター−プラスミド pSY937が得られ、この新しい制限酵素部位が実証された。This receptor plasmid was prepared as follows. Plasmid pJH101 (Fe rrar i et al., 1983) was partially digested with the restriction enzyme Aha II [and Reconnected. A transformant of E. coli HB101 was transformed with chloramphenicol (11 Selection was made in a medium containing 5■/-). After restriction enzyme cleavage analysis of several isolates. :, one plasmid pSY325 was selected (Figure 7). This plasmid has , the chloramphenicol resistance gene and the origin of replication of pJHlol (pBR 322) were included. After complete digestion with Xho II, pSY325 was ligated with a gel-purified adapter. As a result, the adapter-plasmid pSY937 was obtained and this new restriction enzyme site was demonstrated.

51pIII多量体をpSY937のBan 1部位にクローン化した(第7図 )。陽性クローンをコロニーハイブリダイゼーションによって同定し、ハイブリ ダイゼーション用DNAプローブとして51pIIIのセクション1の短鎖を用 いた(第2表に示したプローブの配列)。陽性クローンをゲル電気泳動による挿 入多量体のサイズで特徴付けた。最後に、51pI配列を、フランキングアダプ ター領域中の制限酵素部位を用いて、発現プラスミドの特異的位置にサブクロー ニングした。The 51pIII multimer was cloned into the Ban1 site of pSY937 (Figure 7). ). Positive clones were identified by colony hybridization and hybridized. Use the short strand of section 1 of 51pIII as a DNA probe for diization. (probe sequences shown in Table 2). Positive clones were inserted by gel electrophoresis. It was characterized by the size of the multimers. Finally, the 51pI sequence was added to flanking adapters. Restriction enzyme sites in the target region are used to subclone into specific locations in the expression plasmid. I did a ning.

51pIIIタンパク質は、以下のアミノ酸組成を有する。The 51pIII protein has the following amino acid composition.

slpm 1178 AA Mill 83.000(fm) DPVVLQR RDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDl”!GAGS (GAGA GS) 、GAAGY[(GAGAGS)、GAAGYコ 、。slpm 1178 AA Mill 83.000 (fm) DPVVLQR RDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDl"! GAGS (GAGA GS), GAAGY [(GAGAGS), GAAGY Co.

GAGAGSGAGAGSGAGAM叶GRYQLSAGRYHYOLVWCQ K(fm)は、転写開始コドン。GAGAGSGAGAGSGAGAM Kano GRYQLSAGRYHYOLVWCQ K(fm) is a transcription start codon.

5lp1発現ベクター プラスミドDNAのpsY1086は、51pIIIの19反復配列<3.5  kb)を含むJ)SY937の誘導体である。このプラスミドDNAを、Nru  IおよびPvu IIで消化し、断片をアガロースゲル電気泳動で分離した。5lp1 expression vector Plasmid DNA psY1086 is a 19-repeat sequence of 51pIII <3.5 J) is a derivative of SY937 containing kb). This plasmid DNA was converted into Nru Digested with Pvu I and Pvu II, and the fragments were separated by agarose gel electrophoresis.

続いて、この精製51pI[I多量体を、PvuI[I制限酵素で消化したプラ スミドpsY751にクローン化した。いくつかのクローンを解析したところ、 発現実験用および51pIII精製用として1つのクローン(psY1008) を選択した。Subsequently, this purified 51pI[I multimer was digested with PvuI[I restriction enzyme. It was cloned into Sumid psY751. After analyzing some clones, we found that One clone (psY1008) for expression experiments and for 51pIII purification. selected.

psY1008のアンピシリン薬剤耐性遺伝子を、psYloloからのカナマ イシンマーカー(DralおよびSsp IによるpSY633の消化、および pUc4にの旧ndIiI消化で得られたKan”の挿入にれた。プラスミドp sY1186の5lpIIIe分をRan Iで除去することによって、新しい プラスミドpsY1262が生成した。このプラスミドには、単量体の重合によ り得られるBan I末端を含む断片の直接連結を可能にするユニークBan  I部位が含まれる。このプラスミドは、以下のタンパク質のための挿入部を含む プラスミドの生成に用いられてきた。5ELP 1.2.3、および51p4゜ 51pI[Iの産生および精製 細胞培養 大腸菌を以下の培地で培養する。The ampicillin drug resistance gene of psY1008 was converted into Kanama from psYlolo. Digestion of pSY633 with icine markers (Dral and SspI, and Kan” obtained by old ndIiI digestion into pUc4. Plasmid p By removing 5lpIIIe of sY1186 with Ran I, a new Plasmid psY1262 was generated. This plasmid contains A unique Ban that allows direct ligation of fragments containing the Ban I end obtained by Includes site I. This plasmid contains inserts for the following proteins: It has been used to generate plasmids. 5ELP 1.2.3 and 51p4゜ Production and purification of 51pI[I cell culture Culture E. coli in the following medium.

g/It 酵母抽出物 20 カサミノ酸 20 ペプトン 20 ゼラチンペプトン 20 KH,Pり42 に、1IP042 NaJP04+ 7H202 30℃で一晩増殖させた培養物(500aZ〜1j2/)を、5001の発酵容 器に含まれる375!の培地へ接種するために用いた。g/It Yeast extract 20 Casamino acid 20 Peptone 20 Gelatin peptone 20 KH,Pri42 1IP042 NaJP04+ 7H202 Cultures (500aZ~1j2/) grown overnight at 30°C were grown in 5001 fermentation volumes. 375 included in the container! It was used to inoculate the culture medium.

発酵容器の条件は、タコメーターの読みが1100rp、容器の背圧が5psi 、$よび50%を越える溶解0□を維持するため通気速度が170!2/min である。The fermentation vessel conditions are: tachometer reading 1100 rpm, vessel back pressure 5 psi. , ventilation rate is 170!2/min to maintain $ and melting rate over 50% 0□ It is.

培養物のOD、、。が2.0に達した時、発酵容器にブドウ糖(Ig/A)およ びアンピシリン(0,05g/f)を添加し、OD値が再び2.0に達した。0 D65゜が2.0に達した時、温度を10分間42℃に上昇させた後、2時間3 8℃に低下させた。続いて、この培養物を10℃に冷却し、細胞を連続遠心機に よる遠心で収穫して、処理まで一70℃で凍結した。OD of culture. When the value reaches 2.0, add glucose (Ig/A) and and ampicillin (0.05 g/f) were added and the OD value reached 2.0 again. 0 When D65° reached 2.0, the temperature was increased to 42°C for 10 minutes, then 3 hours for 2 hours. The temperature was lowered to 8°C. The culture was then cooled to 10°C and the cells placed in a continuous centrifuge. The cells were harvested by centrifugation and frozen at -70°C until processing.

2つの別々の発酵による回収量は、細胞の湿重量で7−3 kgおよび5.2  ′Kgであった。The yields from the two separate fermentations were 7-3 kg and 5.2 kg wet weight of cells. 'Kg.

その他の培地も利用でき、異なったプラスミドに対して様々な選択条件が科せら れる (すなわち、アンピシリンの代用にカナマイシン)。こういった条件は、 実験室規模の発酵で(用量10・1)で使用された。Other media are also available and impose different selection conditions on different plasmids. (i.e., kanamycin instead of ampicillin). These conditions are It was used (dose 10·1) in laboratory-scale fermentations.

EDTA中に濃度が1kg湿重量/6fとなるように懸濁した。そして、800 0ps iでAPR細胞破砕装置を2回通して細胞を破砕した。細胞溶解処理中 、細胞を氷槽で冷却し続けた。続いて、細胞溶解物を連続遠心機(4℃で操作す る5orvall RC=B冷却遠心機、T2−280−ター付き)を用いて2 6.000 X Gで遠心した。こういった条件下で、生成量に対して90%を 越える5lf)I[Iが、ベレット中に見い出された。その上清には、下8己の ようなNH4SO4沈澱で回収できる産物は含まれていない。It was suspended in EDTA at a concentration of 1 kg wet weight/6f. And 800 Cells were disrupted by passing through an APR cell disruptor twice at 0 ps.i. During cell lysis process , cells were kept cooled in an ice bath. The cell lysate was then transferred to a continuous centrifuge (operated at 4°C). 2 using a 5orvall RC=B refrigerated centrifuge, T2-280-tar). It was centrifuged at 6,000×G. Under these conditions, 90% of the production amount 5lf) I[I was found in the pellet. The supernatant contains the lower 8 It does not contain any products that can be recovered by NH4SO4 precipitation.

ベレットは下記のようにしてLiBrで抽出した。The pellets were extracted with LiBr as follows.

方法2、凍結細胞を解凍し、50 m!J Tris−HCI (p)!7.0  )、10 i:!f EDTAおよびプロテアーゼ活性を阻害する5 mM  ?MSF中に濃度が1 kg湿重量/612となるように懸濁した。細胞を、こ の緩衝液中で室温にて0.5〜2時間攪拌し、次にリゾチームを濃度1g/lま で添加し、20分間インキュベーションした。さらに、細胞懸濁液を攪拌しなが ら、β−メルカプトエタノールを70mMまで添加し、界面活性剤NP40を終 濃度1%に添加した。続いて、MgCbを5001Mまで添加して、DNAアー ゼを濃度1■/1で添加し、室温で20分間インキュベーションした。さらに、 細胞溶解物を連続遠心機を用いて26、0OOX Gで方法1に従って遠心し、 上溝を回収して、もう1度26.000 X Gで連続遠心機を通過させた。2 度目の遠心から得られる上清には、全量の5%末端の51pIIIが含まれてい たが、これは下記のようにNH,SO,で回収される。1回目および2回目の2 6.0OOX Gによる遠心操作から得られるペレットを合わせて、以下に記載 するようにLiBrで抽出した。Method 2: Thaw frozen cells, 50 m! J Tris-HCI (p)! 7.0 ), 10 i:! f 5 mM to inhibit EDTA and protease activity ? It was suspended in MSF at a concentration of 1 kg wet weight/612. Cells buffer at room temperature for 0.5-2 hours, then lysozyme was added to a concentration of 1 g/l. and incubated for 20 minutes. Furthermore, while stirring the cell suspension, Then, β-mercaptoethanol was added to 70mM to terminate the surfactant NP40. It was added to a concentration of 1%. Subsequently, MgCb was added up to 5001M and the DNA was added at a concentration of 1/1 and incubated for 20 minutes at room temperature. moreover, The cell lysate was centrifuged according to method 1 at 26,0 OOX G using a continuous centrifuge; The upper groove was collected and passed through the continuous centrifuge once again at 26,000×G. 2 The supernatant obtained from the second centrifugation contains 5% of the total amount of terminal 51pIII. However, this is recovered with NH,SO, as described below. 1st and 2nd time 2 The pellets obtained from centrifugation at 6.0 OOX G are combined as described below. Extracted with LiBr as follows.

方法3. この方法では、T7フアージのリゾチームをコードする第二のプラス ミドを含む大腸菌株を使用する。このプラスミドは、5ipnIiL伝子および 薬剤耐性決定因子をコードするプラスミドと両立できる。この株は、上記の2つ の方法と同じ培地および同一条件下で増殖する。しかし、細胞六でのT7リゾチ ームの産生によって、その細胞壁は弱められ、100mMを越えるEDTAおよ び濃度0.5ないし1.0%v / vのNP40の添加によって、発酵の完了 時には細胞は容易に溶解し得る。NP40の代わりに発酵培地中へのクロラムフ ェニコール(20ml#)の添加によっても溶解が容易に起きることもある。あ るいは、溶解に先立って細胞を遠心により集め、上記2つの方法と同様にTri s−EDTA中に1 kg湿重量/6fとして再懸濁してから、NP40または クロラムフェニコールの添加によって溶解することができる。そのどちらかの方 法で細胞を溶解したのち、最初の2つの方法において記載したように連続ロータ ーによって26.0OOX Gで細胞溶解物を遠心する。Method 3. In this method, the second plus encoding lysozyme of T7 phage Use an E. coli strain containing mido. This plasmid contains the 5ipnIiL gene and Compatible with plasmids encoding drug resistance determinants. This stock has the above two Grow in the same medium and under the same conditions as the method. However, T7 lysoti The cell wall is weakened by the production of 100mM EDTA and Fermentation is completed by adding NP40 at a concentration of 0.5 to 1.0% v/v. Sometimes cells can be easily lysed. Chloramphus into the fermentation medium instead of NP40 Dissolution may also be facilitated by the addition of Genicol (20ml #). a Alternatively, cells can be collected by centrifugation prior to lysis and subjected to Tri Resuspend as 1 kg wet weight/6f in s-EDTA then NP40 or It can be dissolved by adding chloramphenicol. one of them After lysing the cells using a continuous rotor method as described in the first two methods, Centrifuge the cell lysate at 26.0 OOX G.

これらの方法では、ペレットのLiBr拍出、および上清のNH,SO4沈澱が 、生成物の回収のために用いられる。These methods involve LiBr ejection of the pellet and NH,SO4 precipitation of the supernatant. , used for product recovery.

5lpHlの精製 上記のごとく、細胞溶解物の26.000 X Gでの遠心によって得られたペ レットを、等用量の9MLiBrで抽出する。塩溶液を添加し、そして室温での 攪拌によってペレットを均一に懸濁する。均一懸濁液が得られた後、この混合物 を1時間室温で攪拌する。続いて、混合物を、4℃または室温にて連続ローター による26.000 X Gで遠心し、ペレットおよび上清分画を得る。上滑を 取り、ペレットを上記の9MLiBr等用量に再懸濁する。1時間混合した後、 混合物を26.0OOX Gで遠心し、得られた上清を最初のLiBr抽出から の上清と混合して、4℃で一晩放置した。細胞中に含まれる約90%の51pI frが、この方法によるLiBrで抽出される。Purification of 5l pHl The pellets obtained by centrifugation of the cell lysate at 26,000×G as described above extract with an equal volume of 9MLiBr. Add salt solution and at room temperature Uniformly suspend the pellet by stirring. After obtaining a homogeneous suspension, this mixture Stir for 1 hour at room temperature. The mixture is then passed through a continuous rotor at 4°C or room temperature. Centrifuge at 26,000×G to obtain pellet and supernatant fractions. The upper level and resuspend the pellet in an equal volume of 9MLiBr as above. After mixing for 1 hour, The mixture was centrifuged at 26.0 OOX G, and the resulting supernatant was separated from the first LiBr extraction. The mixture was mixed with the supernatant and left overnight at 4°C. Approximately 90% of 51pI contained in cells fr is extracted with LiBr by this method.

LiBr抽出物を4℃で一晩放置すると、沈澱が生じ、これを26、0OOX  Gでの遠心により除去して捨てる。上滑は透析バッグに入れ、2日間蒸留水を何 回か交接しながら透析する。When the LiBr extract is left at 4°C overnight, a precipitate forms, which is 26,0OOX Remove by centrifugation at G and discard. I put it in a dialysis bag and gave it some distilled water for 2 days. Dialysis is performed during intercourse.

LiBrを透析によって除去すると、51pIII産物が透析バッグに沈澱する 。沈澱物を遠心で集め、蒸留水で2〜3回洗う。最後に洗った生成物を遠心して 凍結乾燥する。When LiBr is removed by dialysis, the 51pIII product precipitates into the dialysis bag. . The precipitate is collected by centrifugation and washed 2-3 times with distilled water. Finally, centrifuge the washed product Freeze dry.

Slpmを26.000 x Gの上清分画から回収するには、NH,S04沈 澱が用いられる。個体のNH,SO,を、これが38%飽和に達する<231  g / Il )まで4℃に保った試料に徐々に加える。続いて、混合物を4℃ にて2〜3時間攪拌する。沈澱物を連続遠心機による遠心で回収し、等量の蒸留 水または0.5%SOS水溶液で洗浄する。このペレットは、継続的洗浄によっ て白さを増し、夾雑タンパク質として除かれる。S]pIIIが洗浄ペレットと して回収され、凍結乾燥によって乾燥できる。To recover Slpm from the 26.000 x G supernatant fraction, use NH, S04 precipitation. The lees are used. This reaches 38% saturation of solid NH, SO, <231 g/Il) to the sample kept at 4°C. Subsequently, the mixture was heated to 4°C. Stir for 2 to 3 hours. The precipitate was collected by centrifugation using a continuous centrifuge, and an equal amount was distilled. Wash with water or 0.5% SOS aqueous solution. This pellet is removed by continuous washing. It increases its whiteness and is removed as a contaminant protein. S]pIII is a washed pellet and can be recovered and dried by freeze-drying.

Slpmのトリプシン処理工程 51pIIIを、50 mM Tris−HCI (pH8,0) 、IM N aC]緩衡液に懸濁し、37℃の水槽に入れ、TPCK)!Jプシン処理溶液を 懸濁液中に混合した。最終トリプシン濃度は0.1%であった。Slpm trypsinization process 51pIII, 50 mM Tris-HCI (pH 8,0), IM N aC] Suspended in buffer solution and placed in a 37°C water bath, TPCK)! J psin treatment solution mixed into a suspension. Final trypsin concentration was 0.1%.

3時間後、溶液を16.0OOX Gで15分間遠心し、ペレットを初め0.5 %SDS溶液の1/2等量で洗い、続いて蒸留水で洗った。各洗浄の後、ペレッ トを遠心にて回収した。最終産物を水に懸濁し、4℃でさらに透析を続けた。After 3 hours, the solution was centrifuged at 16.0 OOX G for 15 minutes, and the pellet was initially % SDS solution followed by distilled water. After each wash, pellet The samples were collected by centrifugation. The final product was suspended in water and further dialysis was continued at 4°C.

トリプシン処理によって、51pIIrは99.4%の純度まで精製精製絹様タ ンパク質の物理的測定値は、微生物的に産生じた反復アミノ酸重合体が天然に存 在する重合体の特性を正確の絹フィブロインの結晶領域の逆平行鎮ベータシート 構造の実験モデル[Marsh、 Corey、およびPauling、 Bi ochem。By trypsin treatment, 51pIIr was purified to a purity of 99.4%. Physical measurements of protein are based on naturally occurring repeating amino acid polymers produced microbially. The antiparallel antiparallel beta sheets of the crystalline regions of silk fibroin accurately characterize the existing polymers. Experimental models of structure [Marsh, Corey and Pauling, Bi ochem.

Biophys、Acta、 (1955) 16 ; Pauling、およ びCorey、 Proc。Biophys, Acta, (1955) 16; Pauling, and and Corey, Proc.

Natl、Acad、 Sci、 USA(1953) 39:247 )を確 認するためになされた。Sipミルフィルム得られたX線解析像の予備解析は、 Fraser、 MacRai、およびSteward(1966)によって記 載されたものと一致する(第4表)。Slpmの円偏向二色性(CD)およびフ ーリエ変換赤外(FTIR)スペクトル解析結果は、ベータおよび逆ベータ構造 の高度の拡がりと一致する。Natl, Acad, Sci, USA (1953) 39:247). It was done to recognize the Preliminary analysis of the X-ray analysis image obtained from Sip mill film is as follows: As described by Fraser, MacRai, and Steward (1966). It matches what is listed (Table 4). Circular dichroism (CD) and polarization of Slpm FTIR spectral analysis results show beta and inverse beta structures. coincides with the altitude spread of .

様々な溶媒中において、51plIIから得られたスペクトルと天然に存在する 絹フィブロインのそれとを比較(IsukaおよびYoung、Proc、 N atl、’Acad、Sci、USA (1966) 55:1175)すると 、溶液中の51pI[[は、絹フィブロインに見られる、ランダム構および規則 性の高い構造の混合物からなるあることが示(AG)ゎ 9.42 6.95  8.87(AGAGSG)ゎ 9.39 6.85 9.05CTP画分 9. 38 6.87 9.13天然フイブロイン 9.40 6.97 9.209 、44 6.95 9.30 31pI[I 9,38 6.94 8.97前記の様にして6種類のオリゴヌ クレオクド鎮を合成し、そして精製した。In various solvents, the spectra obtained from 51plII and the naturally occurring Compare with that of silk fibroin (Isuka and Young, Proc, N atl, 'Acad, Sci, USA (1966) 55:1175) , 51 pI in solution [[ is the random structure and regular structure found in silk fibroin. It has been shown that it consists of a mixture of highly specific structures (AG)ゎゎ 9.42 6.95  8.87 (AGAGSG)ゎ 9.39 6.85 9.05 CTP fraction 9. 38 6.87 9.13 Natural fibroin 9.40 6.97 9.209 , 44 6.95 9.30 31 pI [I 9,38 6.94 8.97 Six types of oligonucleotides were prepared as described above. Kreokudojin was synthesized and purified.

オリゴヌクレオチドa(iii)、 (iv)、 (V)および(vi )をア ニーリングし、旧ndIIIおよびEcoRIで消化したプラスミドpBsm1 3 (+)のD N 、A (Stratagene)に連結した。連結反応の 生成物を、大腸菌JM 109株に形質転換した。形質転換体のコロニーを、ア ンピシリン耐性によって選択した。32Pラベルのオリゴヌクレオチド(ii)  、(iv)とのハイブリダイゼーションによって、コロニーをスクリーニング した。いくつかのハイブリダイゼーション陽性クローンからのプラスミドDNA を精製し、その塩基配列を決定した。それらプラスミドのうち2つ、pSY 1 292およびpSY 1293に、オリゴヌクレオチド(in)、 (iv)、 (V)および(vi)で示される配列が含まれていた。これらの配列には、1つ を除いて合成オリゴヌクレオチドに存在するすべてのヌクレオチドが含まれてい た。7番目のG二〇塩基対が欠損しているものがあった(iii)。Add oligonucleotides a(iii), (iv), (V) and (vi) Plasmid pBsm1 kneeled and digested with old ndIII and EcoRI 3 (+) was connected to DN, A (Stratagene). of ligation reaction The product was transformed into E. coli strain JM 109. A colony of transformants was Selected by ampicillin resistance. 32P-labeled oligonucleotide (ii) , (iv) Screen colonies by hybridization with did. Plasmid DNA from some hybridization positive clones was purified and its nucleotide sequence was determined. Two of these plasmids, pSY1 292 and pSY 1293, oligonucleotide (in), (iv), The sequences shown in (V) and (vi) were included. These arrays contain one Contains all nucleotides present in synthetic oligonucleotides except Ta. There was one in which the 7th G20 base pair was missing (iii).

この塩基対の欠損によって、1カ所のBan T部位が機能しな(なっていた。Due to this base pair deletion, one Ban T site became non-functional.

遺伝子断片の5゛末端に2番目のBanUを導入するために、オリゴヌクレオチ ド(i)および(ii)をアニーリングし、旧ndIIIおよびEcoRIで消 化したプラスミドpBsm13(+)に連結した。アンピシリン耐性の形質転換 体からのプラスミドDNAを精製した。2つのプラスミド、pSY1295j、 −よびpSY 1296 C5tul (オリゴヌクレオチド配列に含まれるユ ニーク部位)で消化され得る〕の配列を決定した。To introduce a second BanU at the 5′ end of the gene fragment, an oligonucleotide was used. Annealing of codes (i) and (ii) and erasing with old ndIII and EcoRI. It was ligated to the converted plasmid pBsm13(+). Transformation for ampicillin resistance Plasmid DNA from the body was purified. Two plasmids, pSY1295j, - and pSY 1296 C5tul (units included in the oligonucleotide sequence) The sequence of the protein that can be digested at the unique site (neak site) was determined.

両プラスミドは、オリゴヌクレオチド(i)gよび(ii)で表される配列を含 むことが示された。pSY 1292からのプラスミドDNAを、旧ndIII 、SIヌクレアーゼ、およびECORIで順次消化した。消化生成物をアガロー スゲル電気泳動によって分離し、約150塩基対のDNA断片をゲルから切り出 した。Both plasmids contain sequences represented by oligonucleotides (i)g and (ii). It was shown that Plasmid DNA from pSY1292 was converted into the former ndIII , SI nuclease, and ECORI. Agarose the digestion products Separate by gel electrophoresis and cut out a DNA fragment of approximately 150 base pairs from the gel. did.

このDNA断片を、Stu IおよびEcoRIで消化したプラスミドDNA  pSY 1296と連結した。この連結反応生成物を、大腸菌JM 109株に 形質転換し、アンピシリン耐性について選択した。Plasmid DNA obtained by digesting this DNA fragment with StuI and EcoRI It was ligated with pSY1296. This ligation reaction product was added to E. coli JM strain 109. Transformed and selected for ampicillin resistance.

32pラベルのオリゴヌクレオチド (V)とハイブリダイゼーションするコロ ニーを選択した。2つのハイブリダイゼーション陽性クローンからのプラスミド DNAを精製して、その配列を決定した。これらのプラスミドを、pSY 12 97およびpSY 129gと命名した。これらは、以下の配列を含有していた 。A column that hybridizes with the 32p-labeled oligonucleotide (V) I chose knee. Plasmids from two hybridization positive clones The DNA was purified and sequenced. These plasmids were transformed into pSY12 97 and pSY129g. These contained the following sequences .

コ A断片を受容するために修飾した。2つのオリゴヌクレオテそしてBam1 I で消化したプラスミドDNA psY937に連結した。Ko Modified to accept A fragment. Two oligonucleotides and Bam1 I The plasmid DNA psY937 was ligated to the digested plasmid DNA psY937.

連結反応の生成物を、大腸菌JM 109株に形成転換した。アンピシリン耐性 を示す形質転換体のコロニーを選択した。32pラベルのオリゴヌクレオチド( vii)とのハイブリダイゼーションによって、コロニーをスクリーニングした 。決定したDNAの塩基配列によれば、2つのハイブリダイゼーション陽性クロ ーン、pSY 1299およびpSY 1300には、オリゴヌクレオチド(v ii)および(vnI)で示される配列が含まれていた。The product of the ligation reaction was transformed into E. coli strain JM 109. Ampicillin resistance Colonies of transformants showing the following were selected. 32p labeled oligonucleotide ( Colonies were screened by hybridization with vii) . According to the determined DNA base sequence, there are two hybridization positive clones. pSY1299 and pSY1300 contain oligonucleotides (v ii) and (vnI) were included.

プラスミドDNA、 pSY 1298をBan IIで消化し、消化断片をア ガロースゲル電気泳動で分離した。約150bpのEBSI遺伝子断片を切り出 し、そして電気泳動およびエタノール沈澱で精製した。サイズ450bpないし 6.0OObpの範囲の多量体を誘導するために、約IKの精製断片を自己連結 した。続いて、自己連結した生成物を、Ban IIで消化したプラスミド[1 NApSY 1299に連結した。この連結反応生成物を、大腸菌HB 101 株に形質転換した。クロラムフェニコール耐性の形質転換体を選択した。各形質 転換体からのプラスミドDNAを精製し、εBSI多量体DNA挿入によるサイ ズの増大について解析を行った。サイズ範囲が1.5 kbpから4.4 kb pにわたる挿入部を有する10個のクローン(psY1240− psY124 9)が得られた。Digest plasmid DNA, pSY1298, with Ban II, and assemble the digested fragment. Separated by galose gel electrophoresis. Excise an approximately 150bp EBSI gene fragment and purified by electrophoresis and ethanol precipitation. The size is 450bp. Purified fragments of approximately IK were self-ligated to induce multimers in the 6.000bp range. did. The self-ligated product was then transformed into a Ban II digested plasmid [1 It was ligated to NApSY1299. This ligation reaction product was transferred to E. coli HB101 transformed into a strain. Transformants resistant to chloramphenicol were selected. Each trait Plasmid DNA from the transformant was purified and cyclized by εBSI multimer DNA insertion. We analyzed the increase in Size ranges from 1.5 kbp to 4.4 kb 10 clones with inserts spanning p (psY1240-psY124 9) was obtained.

EBSI多量体遺伝子の発現 これらクローンのうちの1つ、pSY 1248は、4kbのEBSI多量体遺 伝子を含むが、これをλPR発現ベクターであるpsY751に再クローン化し た。pSY 1248からのプラスミドDNAを、Nru Iおよびpvu I fで消化し、アガロースゲル電気泳動で分離し、EBSI多量体遺伝子に相当す るDNAバンドを切り出し、モしてNACS精製によって精製した。プラスミド psY?51からのD N Aを、Pvu IIで消化し、そして前記Nuv  I−Pvu[断片と連結した。連結反応生成物を大腸菌HB101に形質転換し 、そしてアンピシリン耐性の形質転換体を選択した。新しいプラスミドpSY  1280を含む2つのクローンを選択した。pSY 1280を含む大腸菌細胞 を30℃でOD6゜。値0.7まで増殖させ、そして次に1.5時間で42℃ま で温度を上昇させた。細胞の産生ずるタンパク質を、5OS−PAGEによって 分析した。分離したタンパク質をニトロセルロースペイパーに移行せしめ、抗E LPウサギ血清を用いた免疫反応性によって検出した。見かけの分子量120k Dを有する、強い反応を示すタンパク質バンドが認められた。Expression of EBSI multimer gene One of these clones, pSY1248, contained a 4kb EBSI multimer. This gene was recloned into the λPR expression vector psY751. Ta. Plasmid DNA from pSY1248 was transformed into NruI and pvuI Digested with f and separated by agarose gel electrophoresis, the EBSI multimer gene The DNA band was excised, sampled and purified by NACS purification. plasmid psY? DN A from 51 was digested with Pvu II and the Nuv I-Pvu [ligated with fragment. The ligation reaction product was transformed into E. coli HB101. , and ampicillin-resistant transformants were selected. New plasmid pSY Two clones containing 1280 were selected. E. coli cells containing pSY1280 at 30°C and OD6°. Grow to a value of 0.7 and then heat to 42°C for 1.5 hours. The temperature was raised. Proteins produced by cells are analyzed by 5OS-PAGE. analyzed. The separated proteins were transferred to nitrocellulose paper and Detection was by immunoreactivity using LP rabbit serum. Apparent molecular weight 120k A strongly reactive protein band with D was observed.

psy 1280のアンピシリン薬剤耐性遺伝子をカナマイシンマカーで置換し 、生じたプラスミドをpSY 1322と呼んだ。このプラスミドは、EBSI 精製のための発酵に用いられた(「方法」参照)。The ampicillin drug resistance gene of psy 1280 was replaced with kanamycin marker. The resulting plasmid was called pSY1322. This plasmid is EBSI Used in fermentation for purification (see Methods).

psY1332/psY1280 EBSIタンパク質 1413 AA Ml li 113.159MDPVVLORRDWBNPGVTQLNRLAAHP PFASERFCMGS[(GVGVP)、(GAGAGSGAGAGS)、  ] 2!MCYRA)IGYQLSAGRYHYQLVWCQKEBSIタンパ ク質の精製 プラスミドPsy 1280を含む大腸菌HB 101株を101の容量で発酵 させた。この細胞を濾過により濃縮し、さらに遠心分離により収穫した。ペレッ ト化した細胞を、処理まで一70℃で凍結保存した。凍結した細胞を氷上で解凍 し、細胞のg湿重量当たり4−の50mM Tris−HCI(pH7,0)  、10mM EDTA。psY1332/psY1280 EBSI protein 1413 AA Ml li 113.159MDPVVLORRDWBNPGVTQLNRLAAHP PFASERFCMGS [(GVGVP), (GAGAGSGAGAGS), ] 2! MCYRA) IGYQLSAGRYHYQLVWCQKEBSI Tampa Purification of wood grains Fermenting E. coli HB 101 strain containing plasmid Psy 1280 at a volume of 101 I let it happen. The cells were concentrated by filtration and harvested by centrifugation. Peret The transformed cells were stored frozen at -70°C until processing. Thaw frozen cells on ice and 50 mM Tris-HCI (pH 7,0) per g wet weight of cells. , 10mM EDTA.

5(IIMPMSFを含む溶液に懸濁した。その細胞を、フレンチプレスによっ て2回15.0OOpsiで破砕し、そして0℃で冷却した。粗製溶解生成物を 20分間26に’X Gでの遠心によって清澄化した。この上清タンパク質は、 固体の硫酸アンモニアを20%飽和まで添加する(114g/f)ことによって 沈澱した。5 (IIMPMSF).The cells were suspended in a solution containing IIMPMSF. The mixture was crushed twice at 15.0 OOpsi and cooled to 0°C. crude lysed product Cleared by centrifugation at 26'X G for 20 minutes. This supernatant protein is By adding solid ammonia sulfate to 20% saturation (114 g/f) It precipitated.

沈澱物を、10分間IQK X Gでの遠心によって回収した。ベレットを10 −の水に再懸濁し、4℃で10mM Tris(pH8,0) 、15M Na C1に対して透析した。透析溶液を、室温で1.5時間0.1%トリプシン(S igma)を用いて消化し、20%硫酸アンモニウムを用いて再沈澱させた。沈 澱したタンパク質を、水に再懸濁し、4℃で10d Tris(p)17.0)  、1mMEDTA溶液に対して透析した。この試料のタンパク質純度は、アミ ノ酸、iifflの分析によって、83%と決定した。The precipitate was collected by centrifugation in IQK XG for 10 minutes. 10 berets - resuspended in 10mM Tris (pH 8,0), 15M Na at 4°C. Dialyzed against C1. The dialysis solution was treated with 0.1% trypsin (S) for 1.5 h at room temperature. igma) and reprecipitated using 20% ammonium sulfate. Shen The precipitated protein was resuspended in water and incubated at 4°C for 10 d in Tris(p) 17.0). , and dialyzed against 1mM EDTA solution. The protein purity of this sample is It was determined to be 83% by analysis of the amino acid, iiffl.

EBSIタンパク質の弾性特性 上記の半精製EBSIタンパク質の可溶性調製物を、30分間37℃でインキュ ベーションし、室温で10分間10K X Gでの遠心分離にかけた。この処理 によって、EBSIタンパク質が凝集して不溶化し、ペレットは半透明の固体に なる。この固体は、ガラス棒での渦流または軟漫による機械的破砕に耐えた。こ の固体は、剃刀により、高い弾性を示すストリップに切断することができた。こ れらは、繰り返しの伸長と弛緩の後、それらの型を完全に保った。そして、圧縮 にも耐え、構造の不可逆的変形を全く起こさなかった。Elastic properties of EBSI proteins A soluble preparation of the semi-purified EBSI protein described above was incubated at 37°C for 30 min. The mixture was incubated and centrifuged at 10K x G for 10 minutes at room temperature. This process The EBSI protein aggregates and becomes insolubilized, and the pellet becomes a translucent solid. Become. This solid resisted mechanical fragmentation by swirling or softening with a glass rod. child The solid could be cut with a razor into strips exhibiting high elasticity. child They perfectly retained their shape after repeated stretching and relaxation. and compress It also withstood a lot of stress and did not cause any irreversible deformation of the structure.

EBSIの精製 EBSI試料(純度−70%)を、4℃で15分間、50mMTris−HCI 、 50mM Nacl、 (pH8,0)の緩衝液に透析し、−晩でこの緩衝 液を1回交換した。沈澱物が認められた場合には、試料を、4℃で15分間27 .0OOX Gでの遠心分離にかけた。その上清を、50mM Tris−HC I 、 50mM NaC1、(pH8,0)緩衝液で平衡科しておいたDEA R−5ephace 1カラムにかけた。EBSIを含む分画からの流出物を集 めてプールした。Purification of EBSI EBSI samples (-70% purity) were treated with 50mM Tris-HCI for 15 minutes at 4°C. , 50mM NaCl, (pH 8,0) buffer solution overnight. The liquid was replaced once. If a precipitate is observed, place the sample at 4°C for 15 minutes at 27°C. .. Centrifugation was performed at 000X G. The supernatant was added to 50mM Tris-HC. I, 50mM NaCl, DEA equilibrated with (pH 8,0) buffer It was applied to R-5ephace 1 column. Collect the effluent from the fractions containing EBSI. I played pool for a while.

DEAE−Sephacelカラムからのプール分画に、試料中の最終濃度が2 MとなるようにNaC1を加えた。不溶性物質を、20分間27.000 x  Gでの遠心分離によって除去した。続いて、この上清を、2MNaC1添加の5 0mMリン酸す)IJウムpH7緩衝液で平衡化したPhenyl−Sepha roseカラムに適用した。溶出タンパク質がA21oで全く検出されなくなる まで、このカラムを緩衝液で徹底的に洗った。続いて、50o+M!Jン酸ナト リウム(pH7,0)緩衝液で段階的濃度勾配をかけて、カラムからの溶出を行 った。East活性分画をプールし、その後の分析に備えて4℃で保存した。The pooled fractions from the DEAE-Sephacel column had a final concentration of 2 in the sample. NaCl was added to give M. Insoluble substances at 27,000x for 20 minutes It was removed by centrifugation at G. This supernatant was then diluted with 5 ml of 2M NaCl. Phenyl-Sepha equilibrated with 0mM phosphate pH7 buffer applied to a rose column. Eluted protein is no longer detected with A21o The column was thoroughly washed with buffer until Next, 50o+M! Sodium chloride Elute from the column by applying a stepwise concentration gradient with 100% sodium chloride (pH 7.0) buffer. It was. East active fractions were pooled and stored at 4°C for subsequent analysis.

前記の手法にこれらの工程を加えることによって、100%純粋なEBSIが認 められた。By adding these steps to the above method, 100% pure EBSI can be obtained. I was caught.

2本のオリゴヌクレオチド鎮を、「方法」のところで記載したようにして合成し 、そして精製した。Two oligonucleotide chains were synthesized as described in the Methods section. , and purified.

2本のオリゴヌクレオチド釦を、アニーリングして、RENのHindmおよび EcoRIで消化したプラスミドpBsm13 (+)のDNAを用いて連結さ せた。The two oligonucleotide buttons were annealed to form REN's Hindm and Ligate using the DNA of plasmid pBsm13 (+) digested with EcoRI. I set it.

この連結反応生成物を大腸菌JM 109株に形質転換した。形質転換体のコロ ニーを、32p−ラベルオリゴヌクレオチド(i)とのハイブリダイゼーション によりスクリーニングした。ハイブリダイゼーション陽性コロニーからのプラス ミドDNAを精製し、配列を決定した。1つのプラスミド、pSY 1287に は、オリゴヌクレオチド(i)および(ii)について示された配列が含まれて いた。This ligation reaction product was transformed into E. coli JM 109 strain. Transformant colo Hybridization with 32p-labeled oligonucleotide (i) Screened by. Positive from hybridization positive colonies Mid DNA was purified and sequenced. One plasmid, pSY1287 contains the sequences shown for oligonucleotides (i) and (ii) there was.

pSY 1287からのプラスミドDNAをBan I制限酵素で消化し、消化 断片をアガロースゲル電気泳動によって分離した。Plasmid DNA from pSY1287 was digested with Ban I restriction enzyme. Fragments were separated by agarose gel electrophoresis.

約60bpのELPI遺伝子断片を切り出して、NACSカラムによって精製し た。約IKの精製断片を、サイズ300bpないし5000bpの範囲の多量体 を産生ずるために自己連結した。An approximately 60 bp ELPI gene fragment was excised and purified using a NACS column. Ta. Purified fragments of approximately IK were converted into multimers ranging in size from 300 bp to 5000 bp. self-ligated to produce .

続いて、自己連結生成物を、Ban I制限酵素で消化したプラスミドDNA  psY937を用いて連結した。この連結反応の生成物を大腸菌HB 101株 に形質転換した。クロラムフェニコール耐性の形質転換体を選択した。個々の形 質転換体のプラスミドDNAを精製し、ELPI重複DNA挿入片によるサイズ の増大について解析を行った。サイズが1. Okbpないし2.5 kbpの 範囲にある4つのクローン(pSY 138g−1391)が得られた。Subsequently, the self-ligation product was digested with plasmid DNA using Ban I restriction enzyme. It was ligated using psY937. The product of this ligation reaction was transformed into E. coli HB101 strain. transformed into. Transformants resistant to chloramphenicol were selected. individual shapes The plasmid DNA of the transformant was purified and the size determined by the ELPI overlapping DNA insert. We analyzed the increase in The size is 1. Okbp to 2.5 kbp Four clones (pSY138g-1391) within the range were obtained.

これらのクローンは、λPR発現ベクターPSY751へ再クローン化した。こ うして得られたクローン(pSY 1392−1395)を、ELPIの発現に 使用した。These clones were recloned into the λPR expression vector PSY751. child The clone thus obtained (pSY1392-1395) was used to express ELPI. used.

ELPIタンパク質のアミノ酸組成は、以下の通りであった。The amino acid composition of ELPI protein was as follows.

psY1395 ELPIタンパク質 859 AA MW72,555MDP VVLQRRDIIiENPGVTOLNRLAAHPPFARN I LA  IRW[(VPGVG) 4 コ 、、VPWTRVDLSAGRY)!YQL VIICOKSELP 1遺伝子の構成および発現 「方法」のところで記載したように、2種類のオリゴヌクこれらのオリゴヌクレ オチド領をアニーリングし、Pst I制限酵素で消化したプラスミドpSY  1304と連結した(pSY 1304は、pSY857の3量体担体の代わり に単量体単位を有する点で、pSY857と異なっている)。クロラムフェニコ ール耐性の形質転換体コロニーからプラスミドDNAを精製した。制限酵素5n aB Iで消化可能なプラスミド、psy 1365を配列決定したところ、正 しいことが証明された。psY1395 ELPI protein 859 AA MW72,555MDP VVLQRRDIIiENPGVTOLNRLAAHPPFARN I LA IRW [(VPGVG)4,,VPWTRVDLSAGRY)! YQL VIICOKSELP 1 gene composition and expression As described in the “Methods” section, two types of oligonucleotides were used. Plasmid pSY annealed in the otide region and digested with Pst I restriction enzyme 1304 (pSY1304 is a substitute for the trimer carrier of pSY857) It differs from pSY857 in that it has a monomer unit in Chloramphenico Plasmid DNA was purified from the cell-resistant transformant colonies. restriction enzyme 5n When we sequenced psy1365, a plasmid digestible with aB I, we found that the This was proven to be true.

上記のように(t、LPIの構成および発現)精製したELPI遺伝子を、製造 元(Stratagene)が記載する通りにマングビーン(Mung Bea n) のヌクレアーゼで処理した。続いて、DNA断片の混合物を、FspI  、 5naBI 、 #よびウシの腸フォスファターゼで順次消化した。この連 結反応の生成物を、大腸菌HB 101株に形質転換し、クロラムフェニコール 耐性の株を選択した。個々の形質転換体からのプラスミドDNAを精製し、EL P’l単量体のDNA挿入部に関する解析を行った。2つのプラスミド、psY 1366AおよびpsY1366Bの配列を決定した。両者とも、ELPIのD NA配列を正しい方向で含有していることが示された。The purified ELPI gene was produced as described above (t, LPI construction and expression). Mung Bea as described by Stratagene n) was treated with nuclease. Subsequently, the mixture of DNA fragments was treated with FspI , 5naBI, # and bovine intestinal phosphatase. This series The product of the ligation reaction was transformed into E. coli HB 101 strain, and chloramphenicol A resistant strain was selected. Plasmid DNA from individual transformants was purified and EL An analysis of the DNA insertion site of the P'I monomer was performed. Two plasmids, psY The sequences of 1366A and psY1366B were determined. Both are ELPI D It was shown to contain the NA sequence in the correct orientation.

プラスミドDNA5pSY 1366を、Ban I制限酵素で消化し、5EL F 1を含むDNA断片をゲル精製した。多量体を創製するために、1;の5E LP 1のDNA断片を自己連結させた。サイズが500bpないし10kbp の範囲にある多量体が得られた。Plasmid DNA 5pSY1366 was digested with Ban I restriction enzyme and 5EL The DNA fragment containing F1 was gel purified. To create multimers, 5E of 1; The DNA fragments of LP1 were self-ligated. Size is 500bp to 10kbp Multimers in the range of .

5ELP 1多量体を、pSY 1262のBan I R位へクローン化シタ 。5ELP1 multimer was cloned into the BanIR position of pSY1262. .

陽性クローンを挿入された多量体について電気泳動により特徴すけ、そして発現 およびタンパク質解析のために使用した。Positive clones were characterized by electrophoresis for inserted multimers and expressed. and used for protein analysis.

PSY1396 5ELPIタンパク質 2025 AA MII1148,2 12MDPVVLORRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMG AGS (GAGAGS)g[GA’A(VPGVG)4VAAGY(GAGA GS)s] 24GAA (VPGVG) 、 VAAGY (GAGAGS)  2GAGAM[1PGRYQLSAGRYHYQLVlIC(IKSELP  2−単量体の構成 プラスミドDNA5pSY 129gを、Ban n制限酵素で消化し、EBS I遺伝子断片を前記のようにして精製した。EBSI単量体断片を、BamII 制限酵素で消化されそしてウシの腸フォスファターゼで処理されたpSY 13 04 (pSY857として構成された、51pIIIの単量体を含むpSY9 3?)に連結した。PSY1396 5ELPI protein 2025 AA MII1148,2 12MDPVVLORRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMG AGS (GAGAGS) g [GA’A (VPGVG) 4VAAGY (GAGA GS)s] 24GAA (VPGVG), VAAGY (GAGAGS) 2GAGAM[1PGRYQLSAGRYHYQLVlIC(IKSELP) 2- Monomer composition Digest 129 g of plasmid DNA 5pSY with Bann restriction enzyme and transfer to EBS. The I gene fragment was purified as described above. The EBSI monomer fragment was pSY13 digested with restriction enzymes and treated with bovine intestinal phosphatase 04 (pSY9 containing monomer of 51pIII, constructed as pSY857) 3? ).

連結反応生成物の混合物を、大腸菌HB 101株に形質転換した。クロラムフ ェニコール耐性の形質転換体を選択した。いくつかの分離物の制限酵素解析の後 、EBSI単量体遺伝子に対応するDNA断片を含む1個のプラスミドpSY  1301を選択した。The mixture of ligation products was transformed into E. coli strain HB101. Chloramphu Transformants resistant to genicol were selected. After restriction enzyme analysis of several isolates , one plasmid pSY containing a DNA fragment corresponding to the EBSI monomer gene 1301 was selected.

5ELP 2−重複遺伝子集成および発現プラスミドDNA、 pSY 130 1をBan I制限酵素で消化し、5ELP2 r単量体」を含むDNA断片を ゲル精製した。多量体を創製するために、1gの5ELP2 DNA断片を自己 連結させた。5ELP 2-Duplicate gene assembly and expression plasmid DNA, pSY 130 1 was digested with Ban I restriction enzyme to obtain a DNA fragment containing "5ELP2 r monomer". Gel purified. To create multimers, 1 g of 5ELP2 DNA fragment was Connected.

サイズが12kbpを越える多量体が得られた。Multimers with sizes exceeding 12 kbp were obtained.

5ELF 2多量体を、pSY 1262のBan I部位へクローン化した。The 5ELF2 multimer was cloned into the Ban I site of pSY1262.

陽性クローンを、挿入された多量体のサイズについてゲル電気泳動により特徴付 けた。サイズが1.5 kbないし1lkbの範囲にある挿入部を有するクロー ンを選択した。6kb(18反復)の挿入部を含むプラスミドDNA5pSY  1372を使用してさらに解析しそしてタンパク質の精製を行った。Positive clones were characterized by gel electrophoresis for the size of the inserted multimer. I got it. Clocks with inserts ranging in size from 1.5 kb to 1 lkb selected. Plasmid DNA 5pSY containing a 6kb (18 repeats) insert 1372 was used for further analysis and protein purification.

5ELP 2タンパク質の精製 プラスミドpsy 1372を含む大腸菌HB 101株を、「発酵法」で記し た方法に従って発酵させた。この細胞を遠心によって集めた。ペレット化した細 胞を、加工まで一70℃で冷凍保存した。凍結した細胞を氷上で解凍し、細胞の g湿重量当たり4−の50mM Tris−HCI(pH7,0) 、10mM  EDTA 、 5dPMSPを含む溶液に懸濁した。その細胞を、(、aul in細胞破砕装置に8.000psiで通過させて破砕した。粗製細胞溶解生成 物を20分間、26.000x Gでの遠心によって清澄化した。この上清は、 5ELP 2の75%以上を含んでおり、20%の硫酸アンモニア(114g  / f ’)の添加よって沈澱した。沈澱物を、10分間10.0OOX Gで の遠心によって回収した。ペレットを10−の水に再懸濁し、4℃で10 mM  Tris(pH8,0) 、0.15MNaC1に対して透析した。約10% のSEI、P 2タンパク質を含む不溶性タンパク質分画を回収するために、透 析物質を15分間26.0OOx Gでの遠心にかけた。この不溶性タンパク質 ベレットを、30分間50℃にて時々攪拌しながら、0.2%SDS中で2回洗 浄した。この不溶性タンパク質を、15分間26、0OOX Gでの遠心にかけ る度に回収し、50%エタノールで洗浄した。最終タンパク質ペレットを水に再 懸濁し、ウェスタンプロット解析及び、アミノ酸組成により分析した。ウェスタ ンプロットによれば、5ELP 2タンパク質は、大きな分子量(> 150k D)に一致する均一なサイズをを有しているように見える。アミノ酸組成では、 5ELF 2 調製物がほぼ80%純の度を有し、観察されたアミノ酸のモル比 (Ser:Gly:Ala:Pro:Val:Tyr)は、pSY 1372に 存在するSεLP2の配列から予期された、予想組成値と極めて近接している。5ELP 2 protein purification Escherichia coli HB 101 strain containing plasmid psy 1372 was described using the “fermentation method”. It was fermented according to the method. The cells were collected by centrifugation. pelletized fine Cells were stored frozen at -70°C until processing. Thaw the frozen cells on ice and 50mM Tris-HCI (pH 7,0), 10mM per g wet weight It was suspended in a solution containing EDTA and 5dPMSP. The cell is (, aul The cells were disrupted by passing through an in-cell disruption device at 8,000 psi. Crude cell lysate production The material was clarified by centrifugation at 26,000×G for 20 minutes. This supernatant is Contains over 75% of 5ELP 2 and 20% ammonia sulfate (114g) /f') was precipitated. The precipitate was heated at 10.0 OOX G for 10 minutes. was collected by centrifugation. Resuspend the pellet in 10-mM water at 4°C. Dialysis was performed against Tris (pH 8,0), 0.15M NaCl. Approximately 10% To recover the insoluble protein fraction containing the SEI, P2 protein, The analyzed material was centrifuged at 26.0 OOx G for 15 minutes. This insoluble protein The pellets were washed twice in 0.2% SDS for 30 minutes at 50°C with occasional stirring. Purified. The insoluble protein was centrifuged for 15 minutes at 26,000×G. It was collected every time and washed with 50% ethanol. Re-hydrate the final protein pellet in water. It was suspended and analyzed by Western blot analysis and amino acid composition. Vestal According to the plot, the 5ELP2 protein has a large molecular weight (>150k D) appears to have a uniform size consistent with . In terms of amino acid composition, 5ELF 2 The preparation has approximately 80% purity and the observed molar ratio of amino acids (Ser:Gly:Ala:Pro:Val:Tyr) is in pSY 1372 The composition value is very close to the expected composition value expected from the existing SεLP2 sequence.

psY1372 5ELP2タンパク質 2055 AA 罪152.354M DPVVLORRDWE)IPGV丁OLNRLAA)IPPFASDPMGA GS(GAGAGS)2 (GVGVP)。psY1372 5ELP2 protein 2055 AA sin 152.354M DPVVLORRDWE)IPGVDINGOLNRLAA)IPPFASDPMGA GS (GAGAGS) 2 (GVGVP).

[(GAGAGS) −GAAGY (GAGAGS) s (GVGVP)  −] 1t(GAGAGS)、GAAGY (GAGAGS) 2GAGAMD PGRYOLSAGRYHYQLVWCQKSELP 3−構成および発現 プラスミドDNA pSY 1301を、Hae II制限酵素で部分消化し、 消化断片をアガロースゲル電気泳動によって分離した。大きい方のDNA断片を 切り出し、NACSカラムで精製した。精製断片を自己連結させ、連結反応物を T4DNA IJガーゼを不活化するため15秒間70℃で加熱し、最終的にP st I制限酵素で消化した。続いて、消化混合物を、大腸菌i 109株に形 質転換した。クロラムフェニコール耐性の形質転換体を選択した。個々の形質転 換体からのプラスミドDNAを精製し、以下の解析を行った(1 ) Pst  I制限酵素に対する耐性、および(2) 5ELP2遺伝子断遺伝子座れる60 bpのHae II断片の欠失。1つのクローン(pSY 137?)が、両方 の要件を満たしていた。プラスミドDNA psy 1377を、Ban I制 限酵素で消化し、5ELP 3単量体を含むDNA断片をゲル精製した。多量体 を創製するために、1zの5ELP3 DNA断片を自己連結させた。[(GAGAGS) -GAAGY (GAGAGS)s (GVGVP) -] 1t (GAGAGS), GAAGY (GAGAGS) 2GAGAMD PGRYOLSAGRYHYQLVWCQKSELP 3-Constitution and expression Plasmid DNA pSY1301 was partially digested with Hae II restriction enzyme, Digested fragments were separated by agarose gel electrophoresis. the larger DNA fragment It was excised and purified with a NACS column. The purified fragments are self-ligated and the ligation reaction is T4DNA IJ gauze was heated at 70°C for 15 seconds to inactivate it, and finally P Digested with stI restriction enzyme. Subsequently, the digestion mixture was transformed into E. coli i 109 strain. It was transformed. Transformants resistant to chloramphenicol were selected. individual transformation Plasmid DNA from the molt was purified and the following analysis was performed (1) Pst I restriction enzyme resistance, and (2) 5ELP2 gene dislocation locus 60 Deletion of the bp Hae II fragment. One clone (pSY137?) has both met the requirements. Plasmid DNA psy 1377, Ban I system The DNA fragment was digested with a limiting enzyme and gel-purified containing 5ELP3 monomer. multimer The 5ELP3 DNA fragments of 1z were self-ligated to create 1z.

サイズが500b11ないし10kbpの範囲にある多量体が得られた。5EL P 3多量体を、pSY 1262のBan I部位へクローン化した。陽性ク ローンを、挿入された多量体のサイズについて電気泳動により特徴付け、そして 発現及びタンパク質解析に用いた。Multimers ranging in size from 500b11 to 10 kbp were obtained. 5EL The P3 multimer was cloned into the Ban I site of pSY1262. positive The loans were characterized by electrophoresis for the size of the inserted multimer, and Used for expression and protein analysis.

psY1397 5ELP3 Protein 2257 AA MW 168 .535MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDP MGAGS (GAGAGS)。psY1397 5ELP3 Protein 2257 AA MW 168 .. 535MDPVVLQRRDWENPGVTQLNRLAAHPPFAASDP MGAGS (GAGAGS).

[(GVGVP)−(GAGAGS)−] 24(GVGVP)、(GAGAG S)、GAGAMDPGRYQLSAGRYHYQLVWCQKSLP4−構成 および発現 プラスミドDNA pSY 1304 (pSY857の3量体単位とは区別さ れるような、1つの単量体単位を有するpsY857)をHae IIで部分消 化し、そして消化断片をアガロースゲル電気泳動によって分離した。大きい方の DNA断片を切り出し、NACSカラムで精製した。精製断片を自己連結させ、 そして連結反応物を74DNA リガーゼを不活化するため15秒間70℃で加 熱し、最終的にPst I制限酵素で消化した。続いて、消化混合物を、大腸菌 JM 109株形質転換した。クロラムフェニコール耐性の形質転換体を選択し た。個々の形質転換体からのプラスミドDNAを精製し、以下の解析を行った。[(GVGVP)-(GAGAGS)-] 24(GVGVP), (GAGAG S),GAGAMDPGRYQLSAGRYHYQLVWCQKSLP4-Configuration and expression Plasmid DNA pSY1304 (different from the trimer unit of pSY857) psY857), which has one monomer unit, was partially depleted with Hae II. and the digested fragments were separated by agarose gel electrophoresis. the larger one The DNA fragment was excised and purified with a NACS column. The purified fragments are self-ligated, The ligation reaction was then heated at 70°C for 15 seconds to inactivate the 74 DNA ligase. The mixture was heated and finally digested with PstI restriction enzyme. Subsequently, the digestion mixture was transformed into E. coli JM 109 strain was transformed. Select chloramphenicol-resistant transformants Ta. Plasmid DNA from each transformant was purified and subjected to the following analysis.

 (1) Pst I制限酵素に対する耐性、および(2) 5ELP2遺伝子 断遺伝子座れる6 0 bp HaelI断片の欠失。1つのクローン(pSY  137g)が、両方の要件を満たしていた。プラスミドDNA pSY 13 78を、Ban I制限酵素で消化し、モして5LP4単量体を含むDNA断片 をゲル精製した。多量体を創製するために、1zの5LP4DNA断片を自己連 結させた。サイズが300bpないし6 kbpの範囲にある多量体が得られた 。5LP4多量体を、PSY 1262のBan 1部位へクローン化した。陽 性クローンを、挿入された多量体のサイズについての電気泳動により特徴付け、 そして発現およびタンパク質解析に用だ。(1) Resistance to Pst I restriction enzyme, and (2) 5ELP2 gene Deletion of a 60 bp HaelI fragment at the transgenic locus. One clone (pSY 137g) met both requirements. Plasmid DNA pSY 13 78 was digested with Ban I restriction enzyme to obtain a DNA fragment containing 5LP4 monomer. was gel purified. To create multimers, the 5LP4 DNA fragments of 1z were self-linked. I tied it. Multimers ranging in size from 300 bp to 6 kbp were obtained. . The 5LP4 multimer was cloned into the Ban1 site of PSY1262. Yang characterizing the sexual clones by electrophoresis for the size of the inserted multimer; and for expression and protein analysis.

psY1398 5LP4タンパク質 1101 AA Mill 76.23 1MDPVVLORRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMGA GS [(GAGAGS)Gコ 、7(GAGAGS) 4GAGAMDPGR YQLSAGRYHYQLVWCQK上記の結果が示すように、高度の反復配列 を調製およびクローン化でき、絹ならびに他のタンパク質、および抗原といった 天然タンパク質を模倣し得る多様な生成物を製造するために、発現用にこの反復 配列が使用される。さらに、様々な宿主における誘導可能な条件下でペプチドの 発現を制御する新規な系が提供される。こうして、新規なタンパク質様産物を提 供でき、これによって、新しい特性が示され、または天然に存在する生成物の特 性に近接する可能性が生じる。psY1398 5LP4 protein 1101 AA Mill 76.23 1MDPVVLORRDWENPGVTQLNRLAAHPPFASDPMGA GS [(GAGAGS) G co, 7 (GAGAGS) 4GAGAMDPGR YQLSAGRYHYQLVWCQK As the above results show, highly repetitive sequences can be prepared and cloned, including silk and other proteins, and antigens. This iteration for expression can produce a variety of products that can mimic natural proteins. An array is used. Furthermore, the peptides under inducible conditions in various hosts. A novel system for controlling expression is provided. Thus, presenting novel protein-like products. can be used to demonstrate new properties or to improve the properties of naturally occurring products. The possibility of sexual proximity arises.

文 献 1、Maniatis、↑+I Fr1tsch、 E、F、及びSambro ok、 J、 1982゜Mo1ecular Cloning: A Lab oratory Manual、Co1d Springl(arbor La boratory、Co1d Spring Harbor、NY 。Literature 1, Maniatis, ↑+I Fr1tsch, E, F, and Sambro ok, J, 1982゜Mo1ecular Cloning: A Lab oratory Manual, Col1d Springl (arbor La laboratory, Colorado Spring Harbor, NY.

2、Laemmli、 U、に、 1970.Nature(London)、  227:680−685゜3、Applied Biosystems Ll ser Bulletin、1984. No、13゜4、Matteucci 、 M、D、及びGaruthers、 M、H,1981゜Journal  Amer、Che+n、5oc0. 103:3185−3319゜5、McB ride、 L、J、及びCaruthers、 M、l(、1933゜Tet rahedron Letters、24:245−248゜6、Sm1th、 19800Methods in Enzymology、65:371−37 9゜Bacteriol、、 81741−746゜9、Davanloo、  P、、 Rosenberg、 A、HoDunn、 J、J、及び5tud  ier。2, Laemmli, U., 1970. Nature (London) 227:680-685゜3, Applied Biosystems Ll ser Bulletin, 1984. No, 13°4, Matteucci , M.D., and Garuthers, M.H., 1981゜Journal. Amer, Che+n, 5oc0. 103:3185-3319゜5, McB ride, L.J., and Caruthers, M.L. (, 1933°Tet rahedron Letters, 24:245-248°6, Sm1th, 19800Methods in Enzymology, 65:371-37 9゜Bacteriol, 81741-746゜9, Davanloo, P., Rosenberg, A., HoDunn, J., and 5tud. ier.

F、W、 1984. Proc、Natl、Acad、 Sci、 USA、  81:2035−2039゜10、Rosenbluh、 A、、 Bann er、 C,D、B、、 Losick、 R,及びFitz−James、P 、C,1981,J、Bacteriol、、148:341−351゜12、 Queen、C01983,J、Applied Mo1ecular Gen etics、2:14、 Johnson、%II、C0,Moran、 C, P、及びLosick、 T、R01983゜Nature(London)、 302:800−804゜15、5tudier、 W、F、及びMoffat 、 B、A、 1986. J、 Mol、 Biol、。F.W., 1984. Proc, Natl, Acad, Sci, USA, 81:2035-2039゜10, Rosenbluh, A., Bann er, C.D.B., Losick, R., and Fitz-James, P. , C, 1981, J, Bacteriol, 148:341-351°12, Queen, C01983, J, Applied Mo1ecular Gen etics, 2:14, Johnson, %II, C0, Moran, C, P, and Losick, T, R01983゜Nature (London), 302:800-804°15, 5tudier, W, F, and Moffat , B.A., 1986. J, Mol, Biol.

189:113−130゜ 16、Goldfarb、 D、 S、 、 Doi、 R,H,及びRodr iguez、 R,L、1981゜Nature(London)、 293: 309−311゜17、 Ferrari、 F、A、、 Nguyen、 A 、、 Lang、 D、及びHoch、 J、A。189:113-130° 16, Goldfarb, D., S., Doi, R.H., and Rodr. iguez, R, L, 1981° Nature (London), 293: 309-311゜17, Ferrari, F, A, Nguyen, A , Lang, D., & Hoch, J.A.

1983、J、Bacteriol、、154:1513−1515゜18、  Lacey、 R,W、及びChopra、 1.1974. J、 Medo Microbiology。1983, J. Bacteriol, 154:1513-1515゜18. Lacey, R.W., and Chopra, 1.1974. J, Medo Microbiology.

?:285−297゜ 19、 Norrander、 J、、 Kempe、 T、及びMessin g、 J、 1983゜Gene、26:101−106゜ 20、 Sanger、 F、、 N1cklen、 S、及びCoulson 、 A、R,1977゜Proc、Natl、Acad、Sci、USA、74 :5463−5467゜21、81gg1n、 M、D、、 Gibson、  T、J、及びHong、 G、P、 1983−Proc、Natl、Acac !、Sci、USA、80:3963−3965゜22、 Zagursky、  R,J、、 Baumeister、 K、、 Lomax、 N、及びBe rman、M、L、1985. Gene Anal、Tect+r+、、2: 89−94゜23、 Sanger、 F、及びCoulson、 A、R,1 978,FEBS Letters。? :285-297° 19. Norrander, J., Kempe, T., and Messin. g, J, 1983゜Gene, 26:101-106゜ 20. Sanger, F., N1cklen, S., and Coulson , A, R, 1977° Proc, Natl, Acad, Sci, USA, 74 :5463-5467゜21,81gg1n, M, D, , Gibson, T, J., and Hong, G. P., 1983-Proc, Natl, Acac. ! , Sci, USA, 80:3963-3965°22, Zagursky, R, J., Baumeister, K., Lomax, N., and Be. rman, M.L., 1985. Gene Anal, Tect+r+, 2: 89-94゜23, Sanger, F., and Coulson, A.R., 1 978, FEBS Letters.

87:107−110゜ 24.5adler、 J、Ro、 Techlenburg、 M、及びJ、  L、 Betz、 1980゜Plasmids containing m any tandem copies of a 5yntheticlact ose operator、Gene 8:279−300=本明細書で記載さ れた出版物および特許出願のすべては、本発明の関連する技術を持った者の技術 水準を示唆するものである。あらゆる出版物および特許出願は、各出版物または 特許出願が特殊および別個に文献的組み入れを指摘されるような程度まで、ここ に文献として組み入れられている。87:107-110° 24.5adler, J., Ro, Techlenburg, M., and J. L, Betz, 1980゜Plasmids containing m any tandem copies of a 5yntheticlact ose operator, Gene 8:279-300 = described herein All publications and patent applications published herein are based on the expertise of persons skilled in the art to which the present invention pertains. It indicates the level. All publications and patent applications are To the extent that a patent application is specifically and separately designated for bibliographical incorporation, It has been incorporated as a document.

本発明が、完全に記述されていれば、当該分野における技術者にとって、添付の 請求項の精神および範囲を逸脱せずに、それに対する多(の変更および修飾をな し得ることは明らかであろう。Once the invention has been fully described, it will be helpful to those skilled in the art to refer to the attached Various changes and modifications may be made thereto without departing from the spirit and scope of the claims. It is obvious that it can be done.

浄書(内容(こ変更なし) FIG、1 FIG、 2 A β−ラクタマーゼ1こ対する抗体を用いるイムツブ0フ8kD 1 2 3  4 5 6 7 FIG、 3 FIG、4 A T7gp 10/5lLk 1融合:抗−絹Abを用いるイムツブ0ツトー ー――−・1#ll11−m−−18kD導 導 導 カ l八 FIG、6 Blpol Blpol/ρG9c3 MW 1 2 3 4 5 6MW1 2 3 4 5 6FIG、 8 FIG、9 Aβ−ガラクトシダーゼ/Stp III融合体:アミドプラ・ツク染色手続補 正書(方式) 平成1年4月4日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 PCT/US87102822 2、発明の名称 合成りNAの構成および大ポリペプチドの合成におけるその使用 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ジントロ コーポレイション 4、代理人 住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号5、補正命令の日付 平成1年3月7日(発送日) 6、補正の対象 (1)特許法第184条の5第1項の規定による書面の「特許出願人の代表者」 の欄 (2)委任状 (3)明細書の翻訳文 (4)請求の範囲の翻訳文 (5)図面の翻訳文 7、補正の内容 (1)(2) 別紙の通り (3)明細書の翻訳文の浄書(内容に変更なし)(4)請求の範囲の翻訳文の浄 書(内容に変更なし)(5)図面の翻訳文の浄書(内容に変更なし)8、添付書 類の目録 (1)訂正した特許法第184条の5 第1項の規定による書面 1通 (2)委任状及びその翻訳文 各1通 (3)明細書の翻訳文 1通 (4)請求の範囲の翻訳文 1通 (5)図面の翻訳文の浄書 1通 蘭恣錫審韻告 I吻情烏1411・−^11警吻鵞−IIII11・PCτ/Useフ1028 22Engraving (contents (no changes)) FIG.1 FIG. 2 A Immunotubule 8kD using antibody against β-lactamase 1 1 2 3 4 5 6 7 FIG.3 FIG.4 A T7gp 10/5lLk 1 fusion: Immubutu0tuto using anti-silk Ab -----・1#ll11-m--18kD conductor conductor mosquito l8 FIG.6 Blpol Blpol/ρG9c3 MW 1 2 3 4 5 6 MW1 2 3 4 5 6 FIG, 8 FIG.9 Aβ-galactosidase/Stp III fusion: Amidopura Tsuku staining procedure supplement Orthographic (method) April 4, 1999 Yoshi, Commissioner of the Patent Office 1) Takeshi Moon 1.Display of the incident PCT/US87102822 2. Name of the invention Construction of synthetic NA and its use in the synthesis of large polypeptides 3. Person who makes corrections Relationship to the incident: Patent applicant Name Jintro Corporation 4. Agent Address: 8-10-5 Toranomon-chome, Minato-ku, Tokyo 105, Date of amendment order March 7, 1999 (shipment date) 6. Subject of correction (1) “Representative of patent applicant” in writing pursuant to Article 184-5, Paragraph 1 of the Patent Law column (2) Power of attorney (3) Translation of the specification (4) Translation of the scope of claims (5) Translation of drawings 7. Contents of correction (1) (2) As per attached sheet (3) Translation of the specification (no change in content) (4) Translation of the scope of claims (No change in content) (5) Engraving of the translation of the drawing (No change in content) 8, Attachments catalog of types (1) Amended Article 184-5 of the Patent Act One document pursuant to the provisions of paragraph 1 (2) Power of attorney and its translation: one copy each (3) One translation of the specification (4) One translation of the scope of claims (5) One engraving of the translation of the drawing lan dyxi trial review I proboscis crow 1411・-^11 police proboscis crow-III11・PCτ/Use fu 1028 22

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)オリゴペプチドの反復単位を含みペプチドをコードするDNA配列であっ て、前記反復単位が少なくとも3個の異なったアミノ酸を含みそして全体で4な いし30個のアミノ酸を含むことを特徴とし、前記ベフチド中に少なくとも2つ の反復単位が存在しそして各反復単位中に少なくとも2つの同一アミノ酸が存在 し、前記単位が約1ないし15個のアミノ酸で出来たアミノ酸架橋によって連結 されている場合があり、前記DNA配列が、次の式: Kk(WMXxNYy)iLl {式中、 KおよびLは、それぞれ約1ないし100個のアミノ酸から成るアミノ酸配列を コードするDNA配列であって、KおよびLが全アミノ酸の約20%未満であり 、kおよび4は0または1を示し、 Wは、次の式: [(A)n(B)P]q (式中、Aは、前記オリゴペプチド反復単位をコードするDNA配列であって、 前記反復単位中で約12ないし90個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に 存在する前記同一アミノ酸をコードする少なくとも2つのコドンが異なっており 、そこでは少なくとも1個のヌクレオチドに相違のある少なくとも2つの異なっ たAが存在し、 Bは、同一または異なる単位であって、約3ないし45個のヌクレオチドを有し 、A単位によってコードされるオリゴペプチド単位以外をコードする、Aとは相 違したDNA配列であり、 nは、1から100の範囲にある整数であり、各pは、それぞれ0または1であ り、そしてqは、少なくとも1であって、少なくとも90個のヌクレオチドのD NA配列を形成するように選択される)を有し、MおよびNは、同一の場合も異 なる場合もあり、コドンのDNA配列であって、それぞれWおよびXと読み枠が 合っている0ないし18個のヌクレオチドから成るDNA配列であり、 Xは、Wと同一の場合も異なる場合もあり、次の式:[(Al)n1(B1)p l]q1を有し、Yは、Wと同一の場合も異なる場合もあり、次の式:[(A2 )n2(B2)P2]q2 (式中、すべての記号は、それらに対応する文字の定義に従う)を有し、 xおよびyは0または1、 iは1ないし100を示し、そして q・q1ならびにq2の合計は少なくとも1であり且つ約50以下である}を有 することとを特徴とするDNAを列。 (2)前記DNA配列のヌクレオチドが約10キロ個以下である、請求項1記載 のDNA配列。 (3)MおよびNのヌクレオチドが0個であり、そしてxおよびyの少なくとも 1つが0である、請求項2記載のDNA配列。 (4)オリゴペプチドの反復単位を含むペプチドをコードするDNA配列であっ て、前記反復単位が少なくとも3個の異なったアミノ酸を含みそして全体で4な いし30個のアミノ酸を含むことを特徴とし、前記ペプチド中に少なくとも2つ の反復単位が存在しそして各反復単位中に少なくとも2つの同一アミノ酸が存在 し、前記単位が約1ないし15個のアミノ酸で出来たアミノ酸架橋によって連結 されている場合があり、前記DNA配列が、次の式: Kk[(A)n(B)P]qLl {式中、 KおよびLは、それぞれ約1ないし100個のアミノ酸から成るアミノ酸配列を コードするDNA配列であって、KおよびLが全アミノ酸の約20%未満であり 、kおよびlは0または1を示し、 Aは、前記オリゴペプチド反復単位をコードするDNA配列であって、前記反復 単位中で約12ないし90個のヌクレオチドを含み、前記反復中に存在する前記 同一アミノ酸をコードする少なくとも2つのコドンが異なっており、そこでは少 なくとも1個のヌクレオチドに相違のある少なくとも2つの異なったAが存在し 、 Bは、同一または異なる単位であって、約3ないし45個のヌクレオチドを有し 、A単位によってコードされるオリゴペプチド単位以外をコードする、Aとは相 違したDNA配列であり、 nは、1から100の範囲にある整数であり、名pは、それぞれ0または1であ り、そしてqは、少なくとも1であって、少なくとも90個のヌクレオチドのD NA配列を形成するように選択される}を有することとを特徴とするDNA配列 。 (5)前記Aが、少なくとも2つの異なったコドンで、少なくとも3回同一アミ ノ酸をコードする、請求項4記載のDNA配列。 (6)前記同一アミノ酸がグリシンである、請求項4記載のDNA配列。 (7)オリゴペプチドの反復単位を含むペプチドをコードするDNA配列であっ て、前記反復単位がアミノ酸配列GAGAGSまたはGVGVPを含むことを特 徴とし、前記DNA配列が、次の式: [(A)n(B)P]q {式中、 Aは、前記オリゴペプチド反復単位をコードするDNA配列であって、同一また は異なるAの中で少なくとも2つのGのコドンが異なっており、そこでは少なく とも1個のヌクレオチドに相違のある少なくとも2つの異なったAが存在し、B は同一または異なる単位であって、約3ないし45個のヌクレオチドを有し、A 単位によってコードされるオリゴペプチド単位以外をコードする、Aとは相違し たDNA配列であり、 nは、5から25の範囲にある整数であり、各pは、それぞれ0または1であり 、そしてqは、少なくとも1であって、少なくとも90個のヌクレオチドのDN A配列を形成するように選択される}を有することを特徴とするDNA配列。 {8)前記オリゴペプチドがGAGAGSであり、そしてBがチロシンのコドン を含んで成る、請求項7記載のDNA配列。 (9)Aが次の式: GGGCGGGCGCAGGAAGTを有する、請求項7記載のDNA配列。 (10)Aが配列: 【配列があります】 を含んで成る、請求項8記載のDNA配列。 (11)前記オリゴペプチドがGVGVPである、請求項7記載のDNA配列。 (12)Aが次の式: GGTGTAGGCGTTCCGを有する、請求項11記載のDNA配列。 (13)WMXが配列: 【配列があります】 を含んで成る、請求項1記載のDNA配列。 (14)オリゴペプチドの反復単位を有するペプチドをコードするDNA配列の 組換え体発現生成物を含んで成るポリペプチドであって、前記オリゴペプチドが 少なくとも3分子の異なったアミノ酸を含みそして全体で4ないし30分子のア ミノ酸を含むことを特徴とし、前記ペプチド中に少なくとも2つの反復単位が存 在しそして各反復単位中に少なくとも2つの同一アミノ酸が存在し、前記単位が 約1ないし15個のアミノ酸で出来たアミノ酸架橋によって連結されている場合 があり、前記DNA配列が次の式: Kk(WMXxNYy)iLl {式中、 KおよびLは、それぞれ約1ないし100個のアミノ酸から成るアミノ酸配列を コードするDNA配列であって、KおよびLが全アミノ酸の約20%未満であり 、kおよびlはOまたは1を示し、 Wは、次の式: [(A)n(B)P]q (式中、Aは、前記オリゴペプチド反復単位をコードするDNA配列であって、 前記反復単位中で約12ないし90個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に 存在する前記同一アミノ酸をコードする少なくとも2つのコドンが異なっており 、そこでは少なくとも1個のヌクレオチドに相違のある少なくとも2つの異なっ たAが存在し、 Bは、同一または異なる単位であって、約3ないし45個のヌクレオチドを有し 、A単位によってコードされるオリゴペプチド単位以外をコードする、Aとは相 違したDNA配列であり、 nは、1から100の範囲にある整数であり、各pは、それぞれ0または1であ り、そしてqは、少なくとも1であって、少なくとも90個のヌクレオチドのD NA配列を形成するように選択される)}を有することとを特徴とするポリペプ チド。 (15)前記ポリペプチドが、反復単位としてGAGAGSおよびGVGVPの 少なくとも1つを含む、請求項14記載のポリペプチド。 (16)オリゴペプチドの反復単位を有するペプチドをコードするDNA配列の 組換え体発現生成物を含んで成るペプチドであって、前記オリゴペプチドが少な くとも3個の異なったアミノ酸を含みそして全体で4ないし30個のアミノ酸を 含むことを特徴とし、前記ペプチド中に少なくとも2つの反復単位が存在しそし て各反復単位中に少なくとも2つの同一アミノ酸が存在し、前記単位が約1ない し15個のアミノ酸で出来たアミノ酸架橋によって連結されている場合があり、 前記DNA配列が、次の式: Kk(てMXxNYy)iLl {式中、 KおよびLは、それぞれ約1ないし100個のアミノ酸から成るアミノ酸配列を コードするDNA配列であって、KおよびLが全アミノ酸の約20%未満であり 、kおよびlは0または1を示し、 Wは、次の式: [(A)n(B)P]q (式中、Aは、前記オリゴペプチド反復単位をコードするDNA配列であって、 前記反復単位中で約12ないし90個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に 存在する前記同一アミノ酸をコードする少なくとも2つのコドンが異なっており 、そこでは少なくとも1個のヌクレオチドに相違のある少なくとも2つの異なっ たAが存在し、 Bは、同一または異なる単位であって、約3ないし45個のヌクレオチドを有し 、A単位によってコードされるオリゴペプチド単位以外をコードする、Aとは相 違したDNA配列であり、 nは、1から100の範囲にある整数であり、各pは、それぞれ0または1であ り、そしてqは、少なくとも1であって、少なくとも90個のヌクレオチドのD NA配列を形成するように選択される)}を有することとを特徴とするペプチド 。 (17)AがGAGAGSまたはGVGVPをコードする、請求項16記載のポ リペプチド。 (18)原核生物の宿主中における制御された転写のための制御系であって、 [1]DNAをメッセンジャーRNAに転写し得る前記宿主にとって外来性のR NAポリメラーゼをコードする構造遺伝子を含んで成り、誘導可能なプロモータ ーの転写制御下にあるDNA配列、および [2]前記宿主の内因性RNAポリメラーゼでは機能しないが前記外来性RNA ポリメラーゼでは機能するプロモーターの転写制御下において目的のポリペプチ ドをコードする構造遺伝子、 を含んで成る制御系。 (19)前記誘導可能なプロモーターが、β−ガラクトシダーゼプロモーターま たはspoVGプロモーターである、請求項18記載の制御系。 (20)請求項1記載のDNA配列を含んで成る原核生物宿主。 (21)オリゴペプチドの反復単位を含むペプチドをコードするDNA配列の組 換え体DNA発現生成物を含んで成るペプチドの製造方法であって、前記反復単 位が少なくとも3個の異なったアミノ酸を含みそして全体で4ないし30分子の アミノ酸を含むことを特徴とし、前記ペプチド中に少なくとも2つの反復単位が 存在しそして各反復単位中に少なくとも2つの同一アミノ酸が存在し、前記単位 が約1ないし15個のアミノ酸で出来たアミノ酸架橋によって連結されている場 合があり、前記DNA配列が、次の式:Kk(WMXxNYy)iLl {式中、 KおよびLは、それぞれ約1ないし100個のアミノ酸から成るアミノ醸配列を コードするDNA配列であって、KおよびLが全アミノ酸の約20%未満であり 、kおよびlは0または1を示し、 Wは、次の式: [(A)n(B)P]q (式中、Aは、前記オリゴペプチド反復単位をコードするDNA配列であって、 前記反復単位中で約12ないし90個のヌクレオチドを含み、前記反復単位中に 存在する前記同一アミノ酸をコードする少なくとも2つのコドンが異なっており 、そこでは少なくとも1個のヌクレオチドに相違のある少なくとも2つの異なっ たAが存在し、 Bは、同一または異なる単位であって、約3ないし45個のヌクレオチドを有し 、A単位によってコードされるオリゴペプチド単位以外をコードする、Aとは相 違したDNA配列であり、 nは、1から100の範囲にある整数であり、各pは、それぞれ0または1であ り、そしてqは、少なくとも1であって、少なくとも90残基のヌクレオチドの DNA配列を形成するように選択される)を有し、MおよびNは、同一の場合も 異なる場合もあり、コドンのDNA配列であって、それぞれWおよびXと読み枠 が合っている0ないし18残基のヌクレオチドから成るDNA配列であり、 Xは、Wと同一の場合も異なる場合もあり、次の式:[(A1)n1(B1)p 1]q1を有し、Yは、Wと同一の場合も異なる場合もあり、次の式:[(A2 )n2(B2)P2]q2 (式中、すべての記号は、それらに対応する文字の定義に従う)を有し、 xおよびyは0または1、 iは1ないし100を示し、そして q・q1ならびにq2の合計は少なくとも1であり且つ約50以下である}を有 し、 前記方法が、請求項20に記載した原核生物宿主を増殖させ、ここで前記DNA 配列が前記宿主中で機能する転写開始および終止調制御域の転写および翻訳制御 の下にあり、これにより前記ペプチドが発現され、そして発現産物を単離するこ ととを含んで成る方法。 (22)前記ペプチドが、反復単位GAGAGSおよびGVGVPの少なくとも 1つを含んで成る、請求項21記載の方法。 Claims: (1) A DNA sequence encoding a peptide comprising a repeating unit of an oligopeptide, the repeating unit comprising at least three different amino acids and a total of four The beftide is characterized by containing 30 amino acids, and at least two amino acids are present in the beftide. repeating units of repeating units and at least two identical amino acids in each repeating unit, said units may be connected by amino acid bridges of about 1 to 15 amino acids, said DNA sequence comprising: The following formula: Kk(WMXxNYy)iLl {where K and L are each a DNA sequence encoding an amino acid sequence consisting of about 1 to 100 amino acids, and K and L are less than about 20% of the total amino acids. , k and 4 represent 0 or 1, and W has the following formula: [(A)n(B)P]q, where A is a DNA sequence encoding the oligopeptide repeating unit. comprising about 12 to 90 nucleotides in said repeating unit, wherein at least two codons encoding said same amino acid present in said repeating unit are different, wherein there is a difference in at least one nucleotide. There are at least two different A's, and B is the same or different unit and has about 3 to 45 nucleotides and is distinct from A, encoding an oligopeptide unit other than that encoded by the A unit. n is an integer ranging from 1 to 100, and each p is 0 or 1, respectively. and q is at least 1 and selected to form a DNA sequence of at least 90 nucleotides), and M and N are the same or different. A codon DNA sequence consisting of 0 to 18 nucleotides in reading frame with W and X, respectively, where X may be the same as W or different. , has the following formula: [(Al)n1(B1)p l]q1, Y may be the same as or different from W, and has the following formula: [(A2)n2(B2)P2]q2 (wherein all symbols follow the definitions of their corresponding letters), x and y are 0 or 1, i is 1 to 100, and the sum of q・q1 and q2 is at least 1. and approximately 50 or less} A sequence of DNAs characterized by the following. (2) The DNA sequence according to claim 1, wherein the DNA sequence has about 10 kilonucleotides or less. (3) The DNA sequence according to claim 2, wherein M and N have 0 nucleotides, and at least one of x and y is 0. (4) A DNA sequence encoding a peptide comprising a repeating unit of an oligopeptide, the repeating unit comprising at least three different amino acids and a total of four The peptide is characterized by containing 30 amino acids, and at least two amino acids are present in the peptide. repeating units of repeating units and at least two identical amino acids in each repeating unit, said units may be connected by amino acid bridges of about 1 to 15 amino acids, said DNA sequence comprising: The following formula: Kk[(A)n(B)P]qLl {where K and L are each a DNA sequence encoding an amino acid sequence consisting of about 1 to 100 amino acids, and K and L are less than about 20% of the total amino acids, k and l represent 0 or 1, and A is a DNA sequence encoding said oligopeptide repeating unit, comprising about 12 to 90 nucleotides in said repeating unit. at least two codons encoding said same amino acids that are present in said repeats are different, in which there are at least two different A's that differ by at least one nucleotide, and B is the same or different unit and has about 3 to 45 nucleotides, and the oligopeptide is encoded by the A unit. Codes other than units, is different from A. n is an integer ranging from 1 to 100, and p is 0 or 1, respectively. and q is at least 1 and selected to form a DNA sequence of at least 90 nucleotides. (5) said A is the same amino acid at least three times in at least two different codons; 5. A DNA sequence according to claim 4, which encodes a noic acid. (6) The DNA sequence according to claim 4, wherein the same amino acid is glycine. (7) A DNA sequence encoding a peptide containing a repeating unit of an oligopeptide, characterized in that the repeating unit contains the amino acid sequence GAGAGS or GVGVP. and the DNA sequence has the following formula: [(A)n(B)P]q {wherein A is a DNA sequence encoding the oligopeptide repeating unit, which is the same or differ in at least two G codons among the different A, where there are fewer There are at least two different A's, both differing by one nucleotide, and B's are the same or different units, having about 3 to 45 nucleotides, other than the oligopeptide unit encoded by the A unit. code, which is different from A a DNA sequence of at least 90 nucleotides, n is an integer ranging from 5 to 25, each p is 0 or 1, and q is at least 1; a DNA sequence selected to form }. {8) The DNA sequence of claim 7, wherein the oligopeptide is GAGAGS and B comprises a tyrosine codon. (9) The DNA sequence according to claim 7, wherein A has the following formula: GGGCGGGCGCAGGAAGT. (10) The DNA sequence according to claim 8, wherein A comprises the sequence: [there is a sequence]. (11) The DNA sequence according to claim 7, wherein the oligopeptide is GVGVP. (12) The DNA sequence according to claim 11, wherein A has the following formula: GGTGTAGGCGTTCCG. (13) The DNA sequence according to claim 1, wherein WMX comprises the sequence: [there is a sequence]. (14) A polypeptide comprising a recombinant expression product of a DNA sequence encoding a peptide having repeating units of an oligopeptide, the oligopeptide comprising at least three different amino acid molecules and a total of four or 30 molecules of a characterized in that it contains a amino acid, and there are at least two repeating units in the peptide. and there are at least two identical amino acids in each repeating unit, the units being joined by an amino acid bridge of about 1 to 15 amino acids, and the DNA sequence has the following formula: Kk (WMXxNYy)iLl {where K and L are each a DNA sequence encoding an amino acid sequence consisting of about 1 to 100 amino acids, K and L are less than about 20% of the total amino acids, and k and 1 represents O or 1, W represents the following formula: [(A)n(B)P]q (wherein A is a DNA sequence encoding the oligopeptide repeating unit, and the repeating unit at least two different codons encoding the same amino acid present in the repeat unit, wherein at least two different codons differ in at least one nucleotide; A is present, and B is the same or different unit, having about 3 to 45 nucleotides and encoding an oligopeptide unit other than that encoded by the A unit, which is distinct from A. n is an integer ranging from 1 to 100, and each p is 0 or 1, respectively. and q is at least 1 and selected to form a DNA sequence of at least 90 nucleotides). Chido. (15) The polypeptide according to claim 14, wherein the polypeptide contains at least one of GAGAGS and GVGVP as a repeating unit. (16) A peptide comprising a recombinant expression product of a DNA sequence encoding a peptide having a repeating unit of an oligopeptide, the peptide comprising a small amount of the oligopeptide. characterized in that it contains at least three different amino acids and a total of 4 to 30 amino acids, and that at least two repeating units are present in said peptide; at least two identical amino acids are present in each repeating unit; and may be linked by an amino acid bridge made of 15 amino acids, such that the DNA sequence has the following formula: A DNA sequence encoding an amino acid sequence consisting of amino acids, wherein K and L represent less than about 20% of the total amino acids, k and l represent 0 or 1, and W represents the following formula: [(A)n (B)P]q (wherein A is a DNA sequence encoding the oligopeptide repeating unit, comprising about 12 to 90 nucleotides in the repeating unit, at least two different codons encoding the same amino acid, in which there are at least two different A's differing in at least one nucleotide, and B's are the same or different units, about 3 to 45 nucleotides and encodes an oligopeptide unit other than the oligopeptide unit encoded by the A unit, which is different from A. n is an integer ranging from 1 to 100, and each p is 0 or 1, respectively. and q is at least 1 and selected to form a DNA sequence of at least 90 nucleotides). (17) The port according to claim 16, wherein A codes GAGAGS or GVGVP. Ripeptide. (18) A control system for regulated transcription in a prokaryotic host, comprising: [1] a structural gene encoding an RNA polymerase foreign to said host capable of transcribing DNA into messenger RNA; consists of an inducible promoter [2] A polypeptide of interest under the transcriptional control of a promoter that does not function with the endogenous RNA polymerase of the host but functions with the exogenous RNA polymerase. A control system comprising a structural gene encoding a code. (19) The inducible promoter is a β-galactosidase promoter or The control system according to claim 18, which is a spoVG promoter or a spoVG promoter. (20) A prokaryotic host comprising the DNA sequence according to claim 1. (21) A method for producing a peptide comprising a recombinant DNA expression product of a DNA sequence encoding a peptide comprising a repeating unit of an oligopeptide, the method comprising: characterized in that each position contains at least 3 different amino acids and a total of 4 to 30 amino acid molecules, there are at least two repeating units in said peptide and at least two identical amino acids in each repeating unit. exists and the units are connected by an amino acid bridge made of about 1 to 15 amino acids. and the DNA sequence has the following formula: Kk(WMXxNYy)iLl {where K and L are each a DNA sequence encoding an amino acid sequence consisting of about 1 to 100 amino acids; and L are less than about 20% of the total amino acids, k and l represent 0 or 1, and W is of the formula: [(A)n(B)P]q, where A is a DNA sequence encoding a peptide repeat unit, comprising about 12 to 90 nucleotides in the repeat unit, wherein at least two codons encoding the same amino acid present in the repeat unit differ; there are at least two different A's that differ in at least one nucleotide, and B is the same or different unit and has about 3 to 45 nucleotides, and the oligopeptide encoded by the A unit. Codes other than units, is different from A. n is an integer ranging from 1 to 100, and each p is 0 or 1, respectively. and q is at least 1 and selected to form a DNA sequence of at least 90 nucleotides), M and N may be the same or different, and q is at least 1 and is selected to form a DNA sequence of at least 90 nucleotides; A DNA sequence consisting of 0 to 18 nucleotide residues in reading frame with W and X, respectively, where X may be the same as or different from W, and has the following formula: [ (A1)n1(B1)p1]q1, Y may be the same as or different from W, and has the following formula: [(A2)n2(B2)P2]q2 (wherein all symbols (according to the definitions of their corresponding letters), x and y are 0 or 1, i is 1 to 100, and the sum of q.q1 and q2 is at least 1 and not more than about 50. wherein the method comprises growing a prokaryotic host according to claim 20, wherein the DNA sequence is under the transcriptional and translational control of a functional transcription initiation and termination control region in the host. , thereby expressing the peptide and isolating the expression product. A method comprising and. (22) The method according to claim 21, wherein the peptide comprises at least one of repeating units GAGAGS and GVGVP.
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